Забойные гидравлические двигатели для реконструкции и восстановления скважин.

Винтовые забойные двигатели.

Винтовые забойные двигатели Д-85; Д-105, Д-106 и ДР-106 пред­назначены для бурения скважин, в том числе боковых стволов, и про­ведения ремонтно-восстановительных работ в эксплуатационных колоннах с использованием в качестве рабочей жидкости техничес­кой воды или бурового раствора плотностью не более 1,3 г/см³ при забойной температуре не более 100 градусов. Двигатели хорошо заре­комендовали себя во многих регионах России и по отзывам потреби­телей имеют наработку на отказ до 300 ч.

Для бурения прямых участков скважин используется двигатель Д-106, в котором торсион размещен внутри ротора, что сокращает дли­ну и массу двигателя. Для наклонно-направленного бурения приме­няют двигатель ДО-106 - вариант с жестким кривым переводником или ДР-106 - с регулируемым на буровой кривым переводником. Для повышения долговечности опорные поверхности кривых переводни­ков имеют "пятку", армированную твердосплавными зубками. Дви­гатели могут комплектоваться рабочими органами с различной заходностью. Исходя из конкретных условий бурения и типа породоразрушающего инструмента выбирается рабочая пара с требуемой часто­той вращения.

По принципу действия, винтовой забойный двигатель представ­ляет собой планетарно-роторную гидромашину объемного типа с внутренним косозубым зацеплением рабочих органов. Основные де­тали двигателя - статор и ротор.

Статор выполнен в виде стального корпуса с концевыми резьба­ми, к расточке которого привулканизована резиновая обкладка, име­ющая на внутренней поверхности винтовые зубья левого направле­ния.

Стальной ротор имеет наружные винтовые зубья также левого на­правления, число которых на единицу меньше, чем у статора. Ось ротора смещена относительно статора на величину эксцентриситета, равную половине высоты зуба.

Шаги винтовых поверхностей ротора и статора пропорциональны числу зубьев этих деталей. Специальный профиль зубьев ротора и ста­тора обеспечивает непрерывный контакт и образование замыкающих­ся по длине шага статора единичных рабочих камер.

Таблица 39

Технические характеристики ВЗД

Обозначение двигателя	Д-43РС	Д1-75РС	УД-95РС	ДОТ3-106РС	ДРУ1-120РС	Д1-172РС	ДРУ1-195РС	ДРУ1-240РС
Диаметр применяемых долот, мм	49.0…69.9	83.0…98.4	114.3…124.0	120.6…149.2	151.0…177.8	190,5…250,8	215.9…269.9	285.8…660.4
Максимально допустимая нагрузка на долото, кгс
Максимально допустимый момент на корпусные детали, кгc·м
Присоединительная резьба к бурильным трубам	З-35	З-65 З-66	З-73 З-76	З-66 З-73 З-86 З-88	З-102	З-133	З-147 З-152	З-147 З-152 З-163 З-171
Максимальный диаметр шпиндельной секции, мм
Максимальный диаметр статора, мм
Длина двигателя, мм		3700-4700	5265-6265	5995-7165	5530-6530	7710-8710	7990-8990	8235-10235
Масса двигателя, кг		102-126	229-280	308-385	383-446	960-1112	1366-1452	2078-2390

Жидкость, поступающая в двигатель от насосов установки ремонта скважин, пройдет к долоту в том случае, если ротор двигателя проворачивается внутри обкладки статора, обкатываясь по его зубьям, под действием неуравновешенных гидравлических сил. При этом ро­тор совершает планетарное движение: геометрическая ось ротора вра­щается относительно оси статора против часовой стрелки, сам ротор поворачивается по часовой стрелке. За счет разности в числе зубьев ротора и статора переносное вращение редуцируется в абсолютное с передаточным числом, равным числу зубьев ротора, что обеспечива­ет сниженную выходную скорость вращения и высокий крутящий момент двигателя.

Планетарное движение ротора преобразуется в соосное вращение вала шпинделя при помощи карданного вала, передающего крутящий момент и гидравлическую осевую нагрузку от ротора.

Таблица 40

Технические характеристики малогабаритных

Параметры	Типоразмер
ТГ-124	ТШ-108Б	ТВ1-102
турбинных секции	турбинных секции	турбинных секции
Наружный диаметр, мм
Общая длина, мм
Масса, кг
Диаметр долота, мм	139,7 -158,7	139,7 -158,7	120,6 -151	120,6 -151	118 -151	118 -151
Присоединительные резьбы
к долоту	3-88	3-88	3-76	3-76	3-76	3-76
к бурильным трубам	3-88	3-88	3-88	3-88	3-88	3-88
Расход жидкости, плот­ностью 1000кг/м3, л/с
Частота вращения, об/мин
Момент силы, Нм
Перепад давлений, МПа	8,9	9,3	9,4	9,0	9,0	12,0

Карданный вал состоит из двух двойных зубчатых шарниров, за­полненных консистентной смазкой, и промежуточной трубы. Шар­ниры с трубой в двигателе Д-85 ротором и муфтой шпинделя соеди­няются посредством конических сопряжений с плоскими хвостови­ками.

Шпиндель двигателя включает осевой многоступенчатый подшип­ник качения и радиальные резино-металлические опоры.

Малогабаритные турбобуры

Турбобур представляет собой многоступенчатую гидравлическую турбину, к валу которой непосредственно или через редуктор присое­диняется долото. Каждая ступень турбины состоит из диска статора и диска ротора. В статоре, жестко соединенном с корпусом турбобура, поток бурового раствора меняет свое направление и поступает в ро­тор, где отдает часть своей гидравлической мощности на вращение лопаток ротора относительно оси турбины. При этом на лопатках ста­тора создается реактивный вращающий момент, равный по величине и противоположный по направлению вращающему моменту ротора. Перетекая из ступени в ступень, буровой раствор отдает часть сво­ей гидравлической мощности каж­дой ступени. В результате вращаю­щие моменты всех ступеней сум­мируются на валу турбобура и пе­редаются долоту.

Таблица 41

Технические характеристики турбобуров и турбобуров-отклонителей

Наименование показателя	А6Ш	Т12МЗЕ-172	3ТСШ1-172
Диаметр корпуса наружный, мм
Длина, мм
Масса, кг
Кол-во ступеней в турбобуре, шт.
Расход рабочей жидкости, л/с	20 - 25	25 - 28	20 - 25
Частота вращения вала, с-1 (об/мин)	7,8 - 9,8 (468 - 588)	10,5 - 11,7 (630 - 702)	8,3 - 10,5 (498 - 630)
Перепад давлений, МПа	4,3 - 6,6	2,85 - 3,5	5,7 - 8,8
Момент силы на выходном валу, Н×м	680 -1079	559 - 687	1128 - 1765
Рекомендуемые диаметры применяемых долот, мм	190,5	190,5 - 215,9	190,5 - 215,9
Присоединительные резьбы по ГОСТ 5286-75: - к бурильным трубам - к долоту	З-121 З-117	3-147 3-117	3-121 3-117