Винтовые забойные двигатели.

Предназначен для бурения скважин долотами диаметром 215,9 мм – 244,5 мм при забойной температуре не выше 120 градусов. Относится к машинам объемного (гидростатического) действия. Преимущественно – относительно низкая частота вращения при высоком крутящем моменте на валу двигателя позволяет получить увеличение проходки за рейс долота, имеется возможность контроля за работой двигателя по изменению давления, перепады давления на двигатели создает возможность применения гидромониторных долот. Двигатель содержит статор и ротор. Стальной статор имеет при вулканизированную резиновую обкладку с винтовыми зубьями левого направления. На стальном роторе нарезаны винтовые зубья, также левого направления. Число зубьев ротора на единицу меньше, числа зубьев статора, в результате ось ротора смещена относительно оси статора на величину эксцентриситета, равно половине высоте зуба. Шаги винтовых линий ротора и статора прямо пропорционально числу зубьев. Специальный профиль зубьев обеспечивают их непрерывный контакт между собой, образуя на длине шага статора единичные камеры. Двигатель содержит: секцию двигателя, секцию шпиндельную, переливной клапан и карданный вал.

Технические характеристики гидравлических забойных двигателей

	ТБ-172	ТБ-195	ТШ-195М1	ТШ-240	Д1-195
Расход рабочей жидкости, л/с	25-28	45-50	24-30	32-34	25-35
Перепад давления, МПа	2,85-3,5	2,9-3,6	6,5-10	5,5-6,2	3,9-4,9
Частота вращения вала, об/с	10,5-11,7	9,7-10,8	9,3-11,7	7,4-7,8	1,33-1,83
Крутящий момент, Н*м	559-687	714-882	1961-1060	2648-2991	3138-3726
Присоедини-тельная резьба долото/БК	З-117/147	З-117/147	З-152/171	З-152/171	З-117/147
Диаметр, мм	172	195	195	240	195
Длина, мм	7940	8060	25870	23225	7700
Масса, кг	1057	1440	4745	5975	1350

а) общий вид; б) полости, образуемые между ротором (винтом) и статором;

1 – переводник; 2 – корпус двигательной секции; 3 – статор; 4 – ротор;

5 – карданный вал; 6 – корпус шпинделя; 7 – торцовый сальник;

8 – многорядный радиально-упорный подшипник;

9 – радиально резинометрическая опора; 10 – вал шпинделя.

Особенности технологии бурения винтовыми забойными дви­гателями.

При спуске двигателя в скважину за 10—15 м от забоя следует включить буровой насос и промыть призабойную зону скважины при работающем двигателе. Незапуск двига­теля фиксируется по резкому подъему давления на выкиде на­сосов. В этом случае следует запускать двигатель с враще­нием бурильной колонны ротором при одновременном прокачивании раствора. Запуск двигателя ударами о забой не допу­скается. Во избежание левого вращения инструмента под действием реактивного момента двигателя ведущую трубу фиксируют от проворачивания в роторе с помощью клиньев.

По своим энергетическим характеристикам винтовые двига­тели позволяют создавать на долоте высокие осевые нагрузки (двигатель Д1-195 —до 250—300 кН, двигатель Д-85 —до 30 кН), однако приработку нового долота в течение 10—15 мин необходимо вести при пониженных осевых нагрузках.

При выборе типа долота предпочтение следует отдавать низкооборотным долотам с маслонаполненной опорой, а также гидромониторным долотам, так как сниженный по сравнению с турбобурами перепад давления в винтовом двигателе создает резерв мощности на выкиде насосов. Тип вооружения долота выбирают в соответствии с твердостью и абразивностью прохо­димых пород.

При выборе рациональных параметров режима бурения вин­товым забойным двигателем необходимо учитывать особенности его характеристики: пропорциональность частоты вращения расходу бурового раствора; сравнительно «жесткую» скорост­ную характеристику под нагрузкой (в зоне устойчивой работы двигателя от режима холостого хода до режима максималь­ной мощности частота вращения падает на 15—20 %); линей­ную зависимость перепада давления на двигателе от момента на долоте.

При бурении винтовым забойным двигателем бурильный ин­струмент необходимо подавать плавно, без рывков. Периоди­чески инструмент следует проворачивать.

Расход бурового раствора при бурении винтовым забойным двигателем нужно выбирать исходя из условий необходимой очистки забоя. По мере износа рабочей пары двигателя для сохранения его рабочей характеристики целесообразно увели­чить расход бурового раствора на 20—25 % от начальной ве­личины.

Для предотвращения зашламления двигателя перед наращи­ванием инструмента или перед подъемом его для замены до­лота необходимо промыть скважину в призабойной зоне, затем приподнять инструмент над забоем на 10—12 м и только после этого остановить насосы и открыть пусковую задвижку.

При эксплуатации винтовых двигателей необходимо перио­дически проверять их пригодность к работе. Двигатель отправ­ляют на ремонт при значительном снижении его приемистости к осевым нагрузкам, увеличении сверх допустимого осевого люфта шпинделя, а также при затрудненном запуске или не­запуске над устьем скважины или зашламлении двигателя.