Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Выбор и обоснование типа забойного двигателя
|
|
Выбор типа забойного двигателя производится в зависимости от проектного профиля скважины, размера долот, режимных параметров. Выбор забойного двигателя с оптимальными характеристиками позволяет достичь высоких качественных показателей. Основные требования к забойным двигателям:
Диаметр забойного двигателя должен лежать в интервале 80-90% от Дд.
Расход промывочной должен быть близким к номинальному забойного двигателя (см. табл.2.6).
Крутящий момент, развиваемый забойным двигателем, должен обеспечить эффективное разрушение горной породы на забое скважины.
Забойный двигатель должен обеспечивать частоту вращения долота, находящуюся в пределах или не менее этих значений, необходимых для разрушения горных пород (см. табл.2.5).
Характеристики применяемых турбобуров и турбинных отклонителей производства Кунгурского машиностроительного завода представлены в табл.2.9 и 2.10, характеристика винтового забойного двигателя производства Пермского филиала ВНИИБТ приведена в табл.2.11
Таблица 2.9 Характеристики турбобуров
| Характеристики | А9ГТШ | 3ТСШ1-195 |
| Наружный диаметр корпуса, м | 0, 240 | 0, 195 |
| Дина в сборе, м | 23, 3 | 25, 7 |
| Расход бурового раствора, м3/сек | 0, 045 | 0, 030 |
| Момент силы на выходном валу, Н× м | ||
| Частота вращения вала в рабочем режиме, об/мин | ||
| Перепад давления в рабочем режиме, МПа | 5, 5 | 3, 9 |
| КПД, % не менее | ||
| Наработка на отказ турбинной секции, ч | ||
| Масса, кг |
Таблица 2.10 Характеристики турбинных отклонителей
| Характеристики | ТО-240К | ТО-195К |
| Наружный диаметр корпуса, м | 0, 240 | 0, 195 |
| Дина в сборе, м | 10, 2 | 9, 8 |
| Угол перекоса, град | 1, 5 | 1, 5 |
| Расход бурового раствора, м3/сек | 0, 045 | 0, 030 |
| Момент силы на выходном валу, Н× м | ||
| Частота вращения вала в рабочем режиме, об/мин | ||
| Перепад давления в рабочем режиме, МПа | 3, 4 | 3, 7 |
| КПД, % не менее | ||
| Наработка на отказ турбинной секции, ч | ||
| Масса, кг |
Таблица 2.11 Характеристика винтового забойного двигателя
| Характеристики | Д2 - 195 |
| Наружный диаметр корпуса, м | 0, 195 |
| Дина в сборе, м | 6, 5 |
| Расход бурового раствора, м3/сек | 0, 030 |
| Момент силы на выходном валу, Н× м | |
| Частота вращения вала в рабочем режиме, об/мин | |
| Перепад давления в рабочем режиме, МПа | 4, 3 |
| Наработка на отказ, ч | |
| Полный назначенный ресурс, ч | |
| Масса, кг |
При выборе турбобура необходимо выполнение основного условия:
Мзд> М, (2.45)
где Мзд - необходимый крутящий момент на валу забойного двигателя, Н× м;
М - необходимый крутящий момент на валу забойного двигателя при работе его на воде, Н× м, определяемый по формуле:
М=500· Дд+ (Qоп+120· Дд) · G Н× м, (2.46)
где Qоп - опытный коэффициент (Qоп =1…2 Н× м/кН) [7];
G - осевая нагрузка на интервале бурения (см. табл.2.4), кН.
Необходимый крутящий момент на валу забойного двигателя определяется по формуле:
Мзд=2·Мтн· ((q·Q2) / (qВ·Qтн2)) Н× м, (2.47)
где
Мтн -номинальный крутящий момент на валу забойного двигателя, Н× м;
q - удельный вес бурового раствора, Н/см3;
qВ - удельный вес воды, Н/см3;
Q - расход промывочной жидкости, м3/сек;
Qтн - номинальный расход промывочной жидкости, м3/сек.
При бурении под кондуктор по формуле (2.46):
М=500· 0, 2953+ (2+120· 0, 2953) · 60=2394 Н× м.
Для турбобура А9ГТШ по формуле (2.47):
Мзд=2·3060· ((1, 18·104 ·0, 0592) / (1·104 ·0, 0452)) =12414> 2394 Н× м.
Условие (2.45) выполняется, следовательно, по этому условию турбобур подходит. Для турбинного отклонителя ТО - 240К по формуле (2.47):
Мзд=2·1489· ((1, 18·104 ·0, 0592) / (1·104 ·0, 0452)) =6041> 2394 Н× м.
Условие (2.45) выполняется, следовательно, по этому условию турбинный отклонитель подходит.
При бурении под эксплуатационную колонну на интервале 650 - 2550 м по формуле (2.46):
М=500· 0, 2159+ (2+120· 0, 2159) · 90=2620 Н× м.
Для турбобура 3ТСШ1-195 по формуле (2.47):
Мзд=2·2009· ((1, 1·104 ·0, 0302) / (1·104 ·0, 0302)) =4420> 2620 Н× м.
Условие (2.45) выполняется, следовательно, по этому условию турбобур подходит.
Для турбинного отклонителя ТО - 195К по формуле (2.47):
Мзд=2·1252· ((1, 1·104 ·0, 0592) / (1·104 ·0, 0452)) =2754> 2394 Н× м.
Условие (2.45) выполняется, следовательно по этому условию турбинный отклонитель подходит.
При бурении под эксплуатационную колонну на интервале 2550 - 3105 м по формуле (2.46):
М=500· 0, 2159+ (2+120· 0, 2159) · 180=5131 Н× м.
Для виинтового забойного двигателя Д2 - 195 по формуле (2.47):
Мзд=2·5200· ((1, 09·104 ·0, 0302) / (1·104 ·0, 0302)) =11336> 5131 Н× м
Условие (2.45) выполняется, следовательно, по этому условию турбобур подходит.