0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Винтовые забойные двигатели устройство и принцип работы

Ремонт ВЗД

В настоящее время в проведении буровых работ используются получившие широкое распространение винтовые забойные двигатели (ВЗД) различных модификаций.

К сожалению, работа двигателя данного вида крайне ограничена и, как правило, не превышает 150 часов. Исходя из этого, остро встает вопрос о капитальном ремонте ВЗД всех видов.

сновной, наиболее часто встречающейся причиной выхода из строя ВЗД, является износ статора и ротора рабочей пары ВЗД. Пути ремонта статора известны и широко практикуются всеми предприятиями, занимающимися ремонтом. Наиболее остро стоит вопрос о быстром недорогом ремонте роторов рабочей пары ВЗД всех видов.

Анализ дефектов показал, что выход из строя ротора происходит по причине язвенной коррозии поверхностного хромированного слоя по принципу мейзинг(электро) коррозии (СО2). По результатам осмотра большого количества роторов было установлено, что из строя выходит примерно хромированной поверхности. Нарушенная поверхность ведет к быстрому износу резины статора и, как следствие, к прекращению работы рабочей пары ВЗД, так как она перестает воспринимать давление и останавливается.

За последние годы был предпринят ряд попыток ремонта роторов. Как правило это были технологии с применением термического (газопламенное напыление) и механического(обработка холодной резкой) воздействия на ротор. Все эти технологии были достаточно дороги и трудоёмки, что по стоимости соизмеримо с изготовлением нового ротора. Возможность реального восстановления появилась только с появлением новых технологий.

Учитывая затраты при покупке дорогостоящих новых рабочих пар, экономия денежных средств при использовании восстановленных рабочих пар (используются вышедший из строя ротор), по нашим расчетам составляет примерно

Мы применяем метод восстановления роторов винтовых забойных двигателей по более прогрессивной и недорогой технологии, она включает в себя ремонт роторов с полным восстановлением хромового покрытия(расхромировка, устранения каверн и промоин, шлифовка, полировка, с последующим нанесением нового хромового покрытия. Установка новой полумуфты ротора). Всё поступающее на ремонт оборудование проходит входящий ультразвуковой контроль.

Данная технология позволяет:

  • упростить технологический процесс;
  • уменьшить время изготовления и ремонта рабочей пары;
  • снизить стоимость восстановленного ротора;
  • использовать многократно (до пяти раз) вышедшие из строя ротора.

На сегодняшний момент проведены промысловые и стендовые испытания более 450 рабочих пар разных видов. Статистика показала, что восстановленные по нашей технологии ротора работают не меньше, а зачастую даже больше, чем новые и восстановленные по другим технологиями рабочие пары.

Так, средняя наработка на рабочие пары Д2-195 составила 170 часов (при гарантии завода-изготовителя на новую рабочую пару — 90 часов), а стоимость ниже от стоимости новой.

Исходя из статистики, мы считаем очень перспективным дальнейшую технологию и видим организацию массового ремонта рабочих методом восстановления хромового покрытия, что приведет к значительному удешевлению бурения.

Наша компания предоставляет услуги по восстановлению рабочих органов ВЗД всего перечня выпускаемого оборудования в России, а также готовы предложить услуги по восстановлению ВЗД импортного производства.

Мы всегда открыты для сотрудничества и рассматриваем разные варианты совместных работ.

Наше предприятие производит ремонт и хромирование роторов для винтовых забойных двигателей диаметром: 75, 85, 95, 105, 106, 120, 127, 172, 195, 240 различной длины и заходности в стандартном хромовом электролите по безотходной технологии.

Процесс хромирования включает:

  1. Расхромирование роторов электрохимическим способом без повреждения поверхности ротора;
  2. Ремонт ротора аргонно-дуговой сваркой;
  3. Зачистка ротора после сварочных работ шлифомашинкой;
  4. Полировка роторов с обеспечением 9 кл. чистоты;
  5. Монтаж роторов на оснастку и завеска на катодную шину;
  6. Электрохимическое обезжиривание в стандартном электролите;
  7. Промывка в теплой и холодной воде;
  8. Загрузка в ванну хромирования на прогрев;
  9. Декапирование в ванне хромирования Да — 20 а/Дм2;
  10. Толчок тока Дк — 40 а/Дм2;
  11. Хромирование Дк — Время по росту толщины хрома, через каждый час ротора поворачивают на 90° для обеспечения равномерности покрытия хромом;
  12. Промывка холодной водой;
  13. Демонтаж роторов;
  14. Обезводораживание t-250° — 1,5 часа;
  15. Полировка хромового покрытия.

Задать вопрос специалисту

Пожалуйста, оставьте свой запрос. Наш специалист обязательно свяжется с вами уже в ближайшее время.

Турбобуры

Чтобы получить консультацию по турбобурам, позвоните по тел. 8 (342) 294-55-52 или напишите через эту форму, для каких работ планируете использовать турбобур, в каких породах, с каким буровым долотом.
Мы проконсультируем Вас по параметрам и предложим нужную модель турбобура.

У нас Вы можете приобрести турбобуры следующих модификаций:

  • ТСШ — секционные, шпиндельные
  • АШ — секционные, шпиндельные с наклонной линией давления
  • Т — прямое исполнение
  • Т12РТ — для комплектации роторно-турбинных и реактивно-турбинных буров (РТБ)
  • Т12М3Б — односекционные, бесшпиндельные
  • ТПС — секционные, шпиндельные с плавающим статором
  • ТВ — секционные, малогабаритные

А также турбобуры-отклонители: ТО, ТРО
и реактивно-турбинные буры РТБ.

Принцип действия турбобура

Турбобур устанавливается над буровым долотом (породоразрушающим инструментом). Поток, проходя через ступени турбины, создаёт реактивный момент на лопатках ротора, которые в свою очередь заставляют вращаться вал турбобура с закреплённым на нём долотом.

Отличие турбобуров от винтовых забойных двигателей — в возможности работы при более высоких температурах на забое, более высокой скорости вращения долота, более прямолинейного ствола скважины и большим сроком службы. За счёт более высоких оборотов долота обеспечиваются более высокие скорости проходки в твёрдых породах.

Общая производительность бурения остаётся неизменной на протяжении всего долбления в отличие от ВЗД, производительность которого снижается в ходе бурения и вызывает увеличение времени на спуско-подъёмные операции.

Конструкция турбобура
— корпус
— турбинный вал
— осевая опора
— статор+ротор
— радиальные опоры

Осевой и турбинный валы турбобура соединены с помощью резьбы.

Статор жестко соединен с корпусом турбобура.

Роторно-турбинные и реактивно-турбинные буры

Качество проводки верхних участков вертикальных скважин большого диаметра отлично достигается с помощью роторно-турбинных (диаметрами 394. 640 мм) и реактивно-турбинных (диаметрами 760. 5000 мм) буров (РТБ).

Роторно-турбинные буры изготовливаются из двух и более турбобуров с двумя несущими продольными стяжками, устройством для смены отработанных турбобуров над устьем выработки и противозахватным устройством.
Реактивно-турбинные буры изготовливают без указанных устройств, но они должны быть снабжены утяжелителями. Обе конструкции РТБ имеют шламоуловители.

Эффективность работы реактивно-турбинных буров сильно увеличивается в условиях приводящих к искривлению ствола скважины; в разрезах с крутым падением пластов и переменными углами их залегания, частой сменой пластов породы, различных по твердости, включая крепкие и очень крепкие, закарстованностью, в сложных условиях с сальникообразованием и прихватами бурильной колонны.

Все турбобуры и реактивно-турбинные буры имеют сертификацию.

Винтовые забойные двигатели (ВЗД)

Назначение

ВЗД предназначены для бурения нефтяных и газовых скважин, капитального ремонта скважин, прокладки подземных коммуникаций, других специальных технологий.

Описание

По принципу действия ВЗД являются объемной (гидростатической) машиной, многозаходные рабочие органы которой представляют собой планетарно-роторный механизм с внутренним косозубым зацеплением, то есть неподвижным статором с вулканизированной профилированной резиной и стальным червячным ротором. При подаче жидкости под давлением, ротор вращается относительно статора. Вращение вала ротора передаётся через кардан на вал шпинделя, на котором навёрнуто долото. Над переводником устанавливается клапан, через который не вытекает раствор при подъёме инструмента.

Преимущества винтового забойного двигателя:

  • простота конструкции и сравнительно малые размеры;
  • высокий крутящий момент при малых скоростях вращения;
  • минимальная аварийность с трубами;
  • транспортабельность.

Винтовые забойные гидравлические двигатели подразделяются на следующие типы:

        1. общего назначения;
        2. для наклонно направленного и горизонтального бурения;
        3. для отбора керна;
        4. для ремонта скважин;
        5. с разделенным потоком;
        6. турбовинтовые.

Классификация винтовых забойных двигателей принята:

Винтовые забойные двигатели устройство и принцип работы

Показатели отработки 28-ми ВЗД в Республике Казахстан

Средний межремонтный
период 281 часов

Новости

Предприятие приняло участие в 3-ей конференции «Импортозамещение», организованной ПАО «Варьеганнефтегаз». Выступление нашего представителя с докладом на одной из секций конференции «Бурение и заканчивание скважин» крайне заинтересовало представителей ПАО «Варьеганнефтегаз» и ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз». Достигнуто взаимопонимание с генеральными заказчиками о дальнейших шагах по внедрению инновационных продуктов, разработанных специалистами нашего предприятия.

Винтовые забойные двигатели

Впервые идея создания ВЗД на базе многозаходного винтового героторного механизма была предложена в Пермском филиале ВНИИБТ в начале 60х годов. В 1966 году идея была запатентована. Дальнейшие работы проводились совместно с ВНИИБТ. Пермский филиал ВНИИБТ изготовил первый макетный образец диаметром 42 мм, затем был изготовлен опытный образец ВЗД диаметром 172 мм с заходностью рабочих органов 9/10 и успешно испытан в скважине. В последующие годы были разработаны и освоены в производстве все типоразмеры ВЗД от 42 мм до 240 мм.

Новая российская разработка получила широкое международное признание.

В начале 1980-х годов лицензии на изготовление были проданы фирме Drilex. В начале 1990-х годов срок действия проданных лицензий истёк и в настоящее время в мире насчитывается более 30 компаний занимающихся изготовлением многозаходных рабочих органов для ВЗД.

С тех пор, за 47 лет существования ВЗД прошли эволюционный путь развития, превратившись в одно из самых эффективных технических средств для бурения скважин.

Появление моментоёмких долот PDC с большим ресурсом работы поставило новые требования к характеристикам рабочих органов. В последние годы ведущим производителям удалось значительно увеличить крутящий момент и ресурс работы за счёт увеличения длины рабочих органов. При этом ресурс работы рабочих органов значительно превышал межремонтный период шпинделей ВЗД.

Наше предприятие разработало более мощные и надёжные конструкции шпинделей, что позволило нам производить ВЗД с повышенным ресурсом работы и гарантировать самый высокий межремонтный период среди оборудования российских производителей.

Особое внимание наше предприятие уделяет безаварийной работе выпускаемых ВЗД. Каждый двигатель имеет два противоаварийных устройства:

  • противоаварийное устройство на валу шпинделя, которое, в случае поломки вала в тонкой части, не позволит выпасть валу из корпуса шпинделя;
  • верхний переводник (переводник безопасности) имеет ловильное устройство для вытаскивания за ротор частей ВЗД в случае поломок или отворота резьбы.

На сайте представлены производимые нами ВЗД, которые наиболее востребованны нашими заказчиками.

Устройство и принцип работы винтового забойного двигателя.

Винтовой двигатель представляет собой забойный агрегат с гидравлическим объемным двигателем, приводи­мый в действие потоком бурового раствора, который закачи­вается в бурильную колонну с поверхности насосами.

Винтовой двигатель состоит из статора и эксцентрично рас­положенного винтового ротора, представляющего собой как бы зубчатую пару с внутренним зацеплением с винтовыми зубьями. Число зубьев статора на один больше зубьев ротора, что позво­ляет ему совершать планетарное движение, как бы обкатываясь по зубьям статора: ось ротора при этом движется по окружно­сти диаметром, равным двойному эксцентриситету е. Для соеди­нения ротора с валом шпинделя, соосно расположенного с кор­пусом, служит шаровая двухшарнирная муфта, компенсирую­щая эксцентриситет.

1 — статор; 2 — ротор; 3 — радиальная резинометаллическая опора; 4 — осевая шаровая опора; 5 — вал шпинделя; 6 — долото.

Шпиндель винтового двигателя сходен по конструкции со шпинделем турбобура. Он укреплен на радиальных резинометаллических подшипниках и снабжен шаровой пятой для вос­приятия осевой нагрузки. Вал шпинделя — пустотелый, в верх­ней части снабжен каналами для прохода жидкости к долоту,присоединяемому через переводник к нижней части вала двигателя. Корпус последнего через переводник прикрепляется к ниж­ней части бурильной колонны.

По принципу действия винтовые двигатели относятся к объ­емным роторным машинам. Основными элементами рабочих органов таких машин являются:

— статор — корпус с полостями, примыкающими по концам и камерам высокого и низкого давления;

— ведущий ротор — винт, вращающий момент которого пере­дается валу шпинделя;

Винтовые поверхности статора и ротора делят рабочий объ­ем двигателя на ряд полостей. Полости, связанные с областя­ми высокого и низкого давления, называются камерами, а замкнутые полости — шлюзами. В поперечном сечении имеются ка­меры, разделенные между собой контактной линией. Каждая камера по мере вращения периодически связывается с полостя­ми высокого и низкого давления и в каждый заданный момент времени становится шлюзом. Теоретически на длине одного шага происходит разобщение полостей, находящихся выше и ниже рабочих органов.

Поверхности винтовых зубьев ротора и статора, взаимно пе­ресекаясь, отсекают область высокого давления жидкости от области низкого давления и препятствуют ее свободному пере­току. Под действием перепада давления жидкости на ведущем винте образуется вращающий момент, передаваемый на вал шпинделя. Чем больше перепад давления на двигателе, тем больше вращающий момент. По принципу действия винтовой двигатель можно сравнить с поршневым гидравлическим двига­телем, снабженным поршнем, который перемещается вдоль оси ротора по винтовой линии. Роль поршня выполняют отсекаю­щие поверхности винтового ротора.

Винтовые двигатели и насосы имеют ряд преимуществ, что позволило использовать их как гидравлические забойные двига­тели:

— отсутствие клапанных и золотниковых распределителей пото­ка жидкости;

— отсутствие относительного перемещения трущихся деталей пары ротор — статор;

— непрерывное изменение положения линии контакта рабочих органов при вращении ротора позволяет потоку бурового рас­твора удалять абразивные частицы из камер и шлюзов.

Условия создания шлюзов в паре ротор — статор объемных винтовых двигателей следующие:

— число зубьев или заходов статора z1 должно быть на единицу больше зубьев ротора z2;

— отношение шага зубьев статора Т к шагу зубьев ротора t должно быть пропорционально отношению их числа, т. е.

Отношение чисел зубьев статора и ротора называется пере­даточным числом

Теоретически винтовой двигатель может иметь любое пере­даточное число.

Дата добавления: 2015-04-18 ; просмотров: 111 ; Нарушение авторских прав

Читать еще:  Горячий двигатель плохо заводится гранта
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector