Конструкция приводной мех. части БН.

НАЗНАЧЕНИЕ. Для промывки скважин под давлением в процессе бурения длительное время

Каждый БН состоит из сварной рамы, на котором смонтированы мех. и гидр. части.

Параметры: 1,рабочийобъем-это жидкости, которая вытесняетсянасосом за 1оборот приводного вала. 2.подача насоса Q-это произведение раб. объема на частоту вращения приводного вала за ед. времени.Q=V*n-частота вращ.. 3.мощность насоса N-это мощность потребляемая насосом от приводного двигателя.N=p*Q р-давл. 4.КПД. 5.напор насоса Н

Мех. часть БН представляет собой понизительный редуктор и состоит из: трансмиссионного вала со шкивом и подшипниками, и шестерни; кривошипный вал состоит из самого вала с подшип., кривошипа и шестерни. Кривошипы у 2цилиндр. насосов 2го действия смещены друг от друга на 90^О. Для 3цил. Плунжер насосов кривошипный вал им. 3 кривошипа относит. Др.др. на 120^О.На кривошипы мотир-ся шатуны на подшип.кач. Трансмиссионный, кривошипный валы, ползуны монтир-ся в станине. Станина соед. с гидр. частью насоса. Станина им. разъем для монтажа и обслуж-ия ч/з центра транс.и кривош. валов. Станина монтируется на стальной раме. Для крепления кривошипного вала в станине им. шпильки, а транс. вал крепится к станине ч/з крышку шпильками. Разъем уплотняется спец. резиной. Корпус станины я-я масляной ванной для смазки зубчатой пары и подшипников кривошип. вала, подшип. большой головки шатуна а т.ж. для смазкиползунов и малой головки шатунов. НБТ-600(3плунжерный насос простого действия)для него применяют принудит. смазку из-за высокой скорости плунжера.        УНБ-600(2цилиндровый насос 2го действия)

НЕИСПРАВНОСТИ.

Структура ремонтного цикла       К 6 Т К

МРЦ   3400 м-ч

МРП   500 м-ч

 

Возможные неисправности	Причины
Насос при пуске не подаёт жидкость	Закрыта задвижка на всасывании, большая высоста всасывания, подсос воздуха через неплотности на всасывающей линии.
Уменьшилась производительность насоса	Подсосы воздуха, неисправность клапанов, неправильная установка стаканов клапанов,
Уменьшение давления	Неисправность деталей клапанного узла, засорение фильтра на всасывании, износ поршней, негерметичность уплотнений штока
Стуки в гидравлической части	Ослабление посадки поршней на штоках, ослабление крепления цилиндровой втулки, ослабление соединение штока и контрштока, поломка пружин клапанов, наличие воздуха в рабочих камерах
Появление жидкости через контрольные отверстия гидрокоробок	Промыв конусных поверхностей сёдел, нарушены уплотнения цилиндровых втулок
Резкие перепады давления на нагнетании	Низкое давление или отсутствие давления газа в пневмокомпенсаторе, разрыв диафрагмы
Чрезмерный нагрев крейцкопфного узла	Слабое поступление масла на трущиеся поверхности, установка насоса с уклоном, большая вязкость масла
Повышенный нагрев подшипников приводной части	Недостаток смазки, неправильная регулировка подшипников или их износ и загрязнённость
Биение приводного шкива	Ослабление посадки шкива
Удары в приводной части	Ослабление крепления конусных пальцев крейцкопфов, износ шатунных или коренных подшипников

 

 

Турбобуры.

Турбобур - забойный гидравлический двигатель.

Для бурения скв. в различных геолог. условиях. Осн. часть-турбина. Состоит из более 100 одинаковых ступеней. Каждая ступень состоит из двух частей: ротора и статора. Турбобуры выпускаются: односекционные бес шпиндельные, односекционные шпиндельные, 2хсекцион. шпиндельные и 3зсекцион. шпиндельные.

В рабочих колес турбобура гидр. Энергия бур. р-ра движущегося под давлением превращается в мех. энергию вращающегося вала связанного с долотом. Турбобуры ЗТСШ1 предназначены для бурения вертикальных и наклонно-направленных скважин. Осевая опора в этих турбобуpax вынесена в отдельную шпиндельную секцию (шпиндель), что позволяет заменять узел быстроизнашивающейся осевой опоры непосредственно на буровой.

В настоящее время машиностроительные заводы выпускают следующие типоразмеры турбобуров: ЗТСШ1-172, ЗТСШ1-195, 3TСШ1-195ТЛ, ЗТСШ1-240. Перед транспортировкой их разбирают на отдельные секции и собирают на буровой перед спуском турбобура в скважину.

В турбинных секциях устанавливают ступени турбин (статоры 11, роторы 12) и равномерно распределенные по длине вала средние опоры 7 с втулками (рисунок 1). В каждой турбинной секции (в ее верхней части) установлено по три ступени проточной предохранительной резинометаллической пяты 9 (подпятники, диски и кольца пяты) с осевым зазором, на 2 мм меньшим осевого зазора (люфта) в турбине.Предохранительная пята предназначена для предотвращения посадкироторов турбины на статоры (посадка роторов на статоры может быть при некачественной регулировке осевых зазоров в турбинеили при износе осевой опоры шпинделясверх допустимой величины).

Положение роторов относительно статоров в турбинных секциях определяется регулировочным кольцом 13, устанавливаемым между соединительным переводником 14 и нижним статором. Регулировочное кольцо 13 подбирается такой высоты, чтобы при перемещении вала под нагрузкой сверху вниз и снизу вверх между роторами и статорамисохранялось необходимое распределение осевых зазоров.

Не вращающиеся детали в корпусе 10 турбинной секции (статоры, подпятники предохранительной пяты, средние опоры и кольца 6, 8, 13 и 19) закрепляются при помощи конических резьб соеди­нительного 14 и промежуточного 2 переводников. Роторы, втулки средних опор, диски и кольца предохранительной пяты, кольца 5, 16, 17, 18 и 20 закреплены на валу турбинной секции верхней конусно-шлицевой полумуфтой 3.

Валы 4 турбинных секций и вал шпинделя 32 (рисунок 2) соединяются при помощи конусно-шлицевых муфт, каждая из которых состоит из двух полумуфт - нижней 15 (присоединяемой при помощи конической резьбы к нижней части вала турбинной секции) и верхней 3 (в отличиеот верхних полумуфт на валах турбинных секций по­лумуфта на валу шпинделя имеет окна для прохода промывочной жидкости). Полумуфта 3 закрепляет детали на валу шпиндельной секций при помощи конической резьбы с внутренним упорным торцом. Турбинные секции

Корпуса турбинных и шпиндельной секций соединяются переводниками 2, 14 при помощи

 

конической резьбы. Переводники 2 имеют выточку (шейку) под хомут для соединения секций в турбобур на буровой. Для присоединения колонны бурильных в верхней турбинной секции турбобура ЗТСШ1 установлен переводник 1. В шпинделе турбобура ЗТСШ1 (рисунок 2) применена резинометаллическая пята-сальник 27. Сверху и снизу от нее размещены резинометаллические нижние опоры 23 с втулками. Не вращающиеся детали в корпусе 26 шпинделя (втулки 21, 24, 29, нижние опоры, наружные кольца пяты и подпятники, регулировочное кольцо 30) закреплены по торцам промежуточным переводником и ниппельной гайкой 31 при помощи конических резьб.

Шпиндельная секция

Вращающиеся детали на валу 32 шпинделя (диски пяты и внутренние кольца пяты, втулки нижних опор, кольца 22, 28, уплотнительные кольца, проставочная втулка 25) закреплены между упорным торцом на валу шпинделя и полумуфтой 3. На нижнем конце вала шпинделя установлен переводник вала 33 для присоединения долота.

Причина неисправности	Факторы, вызывающие необходимость ремонта
Износ осевой опоры (пяты)	Естественный выход из строя вследствие работы под нагрузкой в абразивной среде
Износ турбин	Нарушение взаимной неподвижности статоров и роторов, загрязнённость бурового раствора, повышенная реакция от забоя
Засорение ГЗД шламом	Отсутствие фильтров в бурильной колонне, низкое качество очистки бурового раствора, недостаточная по времени промывка скважины после бурения
Двигатель не запустился на буровой	Неправильная регулировка секций и шпинделя, недостаточная подача насосов (утечки в бурильных трубах, в системе), некачественная сборка секций (закрепление систем шпинделя при слишком большом усилии), присоединение на буровой секции турбобура в неправильном порядке
Износ радиальных опор, поломка опор в месте приварки ребер	Непрямолинейность вала или корпуса, низкое качество сварки, износ деталей радиальных опор
Отвинчивание (ослабление) шпинделя, ниппеля, переводника	Профиль резьб или натяг резьбового соединения не соответствует техническим условиям, закрепление резьбовых соединений при недостаточном моменте, ошибки при определении высоты регулировочного кольца. Заклинивание вала шпинделя в результате разрушения деталей шарикоподшипника или засорение радиальной опоры при транспортировке шпинделя без предохранительных пробок
Отвинчивание или ослабление роторной гайки, полумуфты	Закрепление роторной гайки (полумуфты) при недостаточном моменте, ошибки при определении высоты регулировочного кольца, некачественная резьба, торцовые поверхности деталей непараллельные или не защищены от резины, грязи.
Промыв резьбовых соединений	Не выдержана величина натяга резьбового соединения, не проведены очистка и тщательный осмотр резьб при ремонте; торцовые поверхности резьбовых соединений имели раковины, промытости, вмятины, царапины и небыли защищены; не применялись специальные резьбовые смазки
Поломка вала, корпуса, переводника, полумуфт	Нарушение технологии термообработки на заводе; отсутствие контроля дефектоскопией на заводе и в ремонтном цехе для определения возможных трещин; не зачищены царапины, неглубокие трещины, выбоины; перегрузка в ходе бурения; зашламование нижних секций; заклинивание долота

 

 

Винтобуры.

ВЗД относится к забой. двиг. Элементом раб. органов(РО) я-я: 1)статор двигателя с полостями, примыкающими по концам камерам высокого и низкого давления. 2)ротор-винт, носит название ведущего ч/з который крутящий момент передается исполнительному механизму. 3)замыкатель винты носит название ведомых, назначение которых- уплотнять двигатель, препятствуя перетеканию жидкости из камеры низкого давления в камеру высокого давления. ВЗД состоит из Р.О. (статор и ротор) переводника- для соединения со шпинделем и кардана или торцеона- для соед. ротора и вала шпинделя. Сверху устанавливается переливной клапан. Преимущество ВЗД перед Турбобуром: -малые габариты, -малые числа оборотов. Двигатели типа Д предназначены для бурения вертикальных и наклонно-направленных скважин. Они наиболее полно удовлетворяют требованиям технологии современного бурения скважин низкооборотными долотами и могут быть использованы при капитальном ремонте эксплуатационных скважин и в геологоразведочном бурении. Винтовые двигатели имеют ряд преимуществ перед другими забойными двигателями: низкая частота вращения при высоком вращающем моментена валу, что позволяет получать существенное увеличение проходки за рейс долота по сравнению с показа­нного бурения; небольшой перепад давления, что создает возможностьприменения гидромониторных долот; простота конструкции двигателя, что упрощает его ремонт и эксплуатацию. Эти преимущества позволяют успешно применять винтовые забойные двигатели при использовании низкооборотных долот с маслонаполненными опорами. Выпускаются следующие типоразмеры винтовых забойных двигателей: Д1-195, Д2-172М, Д-85 и Д1-54. Все они выполнены по единой компоновочнойсхеме. Двигатель состоит из двигательной секции А, шпиндельной секции Б и переливного клапана В, корпуса которых соединены между собой с помощьюконических резьб. Статор и ротор - рабочие органы двигателя - самые ответственные детали. Для обеспечения нормальной работы двигателя отклонение от прямолинейности образующих зубьев статора и ротора не должно превышать 0,3 мм на всей длине. Обкладку статора необходимо надежно прикреплять к его корпусу, а рабочая поверхность резины не должна иметь трещин, расслоений и других дефектов. Верхний конец пологоротора заглушён пробкой, а к нижнему присоединяется двухшарнирный карданный вал 9, преобразующий планетарное движение ротора в соосное вращение вала шпинделя.

 

 

Винтовой забойный двигатель

Шпиндельная секция двигателя включает многоступенчатый подшипник качения и радиальные резинометаллические опоры. На валу 9 шпинделя установлены ступени двойного упорного шарикоподшипника 14. Ступень подшипникавключает неподвижное кольцо, по обе стороны которого расположено по одному ряду шариков, и свободные кольца. Каждое свободное кольцо опирается на резинометаллический компенсатор 13. Между неподвижными кольцами в корпусе 12 шпинделя расположены распорные втулки 16. Свободные кольца подшипника перемещаются в осевом направлении по направляющей втулке 15. Под подшипником размещена радиальная опора 6, а 

 

над ним - уплотнение торцевого типа и радиальные опоры.

Шпиндельная секция типа ШШО

В корпусе монтируются невращающиеся детали: неподвижные кольца подшипника, распорные втулки, наружные них опор 6, кольца 3, 4, 17, 20. Все эти детали закреплены в корпусе торцами ниппельной гайки 21 и промежуточного переводника 1. Вращающиеся детали: регулировочное кольцо 5, втулки 7 радиальных опор, подкладные втулки 8, кольца 11 с уплотнительными резиновыми кольцами 10, компенсаторы 13, втулки 15, 18, 19 - упорным торцом вала и конусно-шлицевой полумуфтой 2. На нижнем конце вала установлен переводник вала 22 для соединения с долотом. Переливной клапан - специфический узел для двигателей объемного типа. Он предназначен для сообщения внутренней полости бурильной колонны с затрубным пространством при спуско-подъемных операциях в скважине. При применении клапана уменьшается гидродинамическое воздействие на пласт при спуске и подъеме бурильных колонны, устраняются холостое вращение двигателя при этих операциях и потери промывочной жидкости. В переливном клапане В в качестве запорного элемента использована резиновая манжета 1, взаимодействующая с седлом 2, коническая рабочая поверхность которого снабжена системой каналов, сообщающих внутреннюю полость двигателя с затрубным пространством через боковые отверстия корпуса клапана. В процессе спуско-подъемных операций свободная кольцевая часть манжеты под действием сил упругости резины не касается конической поверхности седла, чем и обеспечивается свободный переток жидкости через клапан. При подаче промывочной жидкости под действием скоростного напора манжета перекрывает отверстия седла, и вся  промывочная жидкость направляется через центральный канал клапана в двигатель.

 

Неисправность	Причмна
Незапуск нового или отремонтированного двигателя над устьем скважины	Большой натяг резины в рабочей паре Отслоение или повреждение резиновой обкладки статора Заклинивание шарнира кардана Неисправен шпиндель
Повышение давления в нагнетательной линии при работе двигателя в скважине	Засорение фильтра под рабочей трубой Зашламление двигателя Попадание посторонних предметов в рабочую пару и повреждение резиновой обкладки статора Поломка и заклинивание осевой и радиальной опор шпинделя
Снижение механической скорости проходки; двигатель плохо принимает осевую нагрузку	Износ осевой и радиальных опор шпинделя Износ рабочих органов Проворот пакета опор в шпинделе вследствие неправильной сборки, регулировки и закрепления Негерметичность переливного клапана