Поскольку энергетическая характеристика односекционного ВЗД ухудшается по мере износа рабочих винтовых пар и при зазоре в них свыше 1,0 мм, применение такого двигателя становится практически нецелесообразным, то секционирование рабочих органов, в т. ч. с повторным использованием отработанных винтовых пар, является одним из наиболее перспективных направлений повышения долговечности винтовых пар - межремонтного периода работы ВЗД в целом. Последнее обстоятельство обусловливается тем, что при таком конструктивном решении снижаются удельные нагрузки в рабочей паре, а требуемый момент силы на выходном валу обеспечивается при сниженном расходе бурового раствора, вследствие чего уменьшается износ рабочих пар. Благодаря этому расширяется область эффективного применения ВЗД в районах с осложненными условиями бурения с промывкой буровыми растворами различных типов: от облегченных (аэрированных) до утяжеленных.
Секционный забойный двигатель ДС-195 собирается в промысловых условиях из двух-трех двигательных секций, состоящих из винтовых пар серийных двигателей Д 1-195 и одной шпиндельной секции с шаровой или резинометаллической опорой. Они выпускаются наружным диаметром 195 мм и применяются при бурении скважин шарошечными и безопорными долотами различных типоразмеров и серий в соответствии с рекомендуемыми технологически требуемыми зазорами между корпусом этих двигателей и стенками скважин в конкретных геолого-технических условиях месторождений.
Для секционирования рабочих органов двигателя разработаны различные варианты сочленения роторов и статоров и приспособления для осуществления их сборки. Конструктивное исполнение секционных винтовых двигателей может быть следующим:
-сборка с ориентированием рабочих органов по винтовой линии с жестким соединением статоров и роторов с помощью переводника (рисунок); 
-сборка без ориентирования рабочих органов с жестким соединением статоров и соединением роторов с помощью шарнира (рисунок) или гибкого вала (рисунок).
Сочленение на конусах может быть надежным при выполнении обязательного условия установки сверху винтовой пары с меньшим зазором, т. е. верхняя секция должна быть ведущей. В противном случае возможен подъем верхней секции ротора и рассоединение конусов и, как следствие, нарушение сочленения.
Для соединения ротора двигательной секции с валом шпиндельной секции может применяться карданный или гибкий вал.
Секционный двигатель позволяет работать при перепадах давления в насадках используемых долот до 8...10 МПа.
Основные конструктивные параметры секционных ВЗД типа Д2 и их энергетические характеристики при различных расходах бурового раствора плотностью 1000 кг/м3 (на воде) приведены в табл. 104.
Винтовые забойные двигатели с полым ротором. Отличительной особенностью этих двигателей является выполнение полого ротора и соединение ротора с валом шпинделя через торсион, размещенный внутри ротора. Ротор изготавливается из трубной заготовки методом фрезерования или еще более перспективным методом штамповки из тонкостенной трубы.
Уменьшение массы ротора и применение торсона, размещенного в роторе, позволили уменьшить длину и массу двигателей на 10...15 %, а также существенно (в 3...4 раза) увеличить стойкость узла соединения ротора с валом двигателя. Кроме того, такая конструкция двигателя позволяет улучшить энергетическую характеристику двигателя, повысить его КПД и в 2...4 раза снизить уровень вибраций двигателя.
За счет унификации присоединительных элементов рабочих органов и торсиона эти двигатели могут быть секционированы, что позволяет повысить момент силы на валу и мощность, а также значительно увеличить срок службы рабочих органов.
В двигателях применяется простой и надежный переливной клапан манжетного типа.
Технические решения, использованные в конструкции ВЗД, защищены авторскими свидетельствами и патентами во многих странах.
Основные конструктивные параметры ВЗД с полым ротором и их энергетические характеристики при различных расходах бурового раствора плотностью 1000 кг/м3 (на воде)
Винтовые забойные двигатели типа ДГ предназначены для бурения горизонтальных скважин, в т. ч. с малым радиусом искривления.
В отличие от других ВЗД двигатель имеет укороченный шпиндель, оснащен опорноцентрирующими элементами и корпусными шарнирами, обеспечивающими эффективную проводку горизонтальных скважин по заданной траектории.
11.Химическая обработка промывочных жидкостей.
Химическая обработка промывочной жидкости делится на первичную, предназначенную для придания жидкости требуемых свойств, и дополнительную - для поддержания этих свойств в процессе бурения. В обоих случаях используются одни компоненты, но расход их при дополнительной обработке значительно ниже.
При химической обработке промывочных жидкостей в районах с возможными газопроявлениями необходимо обращать внимание не только на разжижающую способность реагентов, но и на их способность снижать тиксотропию промывочных жидкостей, уменьшать до оптимального значения величину предельного статического напряжения сдвига. В связи с этим часто используют комбинированную обработку промывочных жидкостей.
Реагенты для химической обработки промывочных жидкостей должны храниться при глинистых станциях в специально оборудованных утепленных помещениях, которые должны быть обеспечены вентиляцией, пожарным водоснабжением и химическими средствами пожаротушения. Размеры и местоположение помещения для хранения реагентов должны обеспечивать возможность максимальной механизации процессов обработки и загрузки реагентов, безопасность и удобство работы обслуживающего персонала.
Применение МК-1 упрощает химическую обработку промывочной жидкости, сводя весь ее процесс к добавлению порошкообразного реагента к глинистому раствору непосредственно в циркуляционную систему.
Выбор и обоснование технологии приготовления и химической обработки промывочной жидкости начинается с подробного описания применяемой циркуляционной системы и ее схематического изображения на рисунке. Далее подробно излагается порядок ввода в циркулирующий раствор каждого компонента раствора и химического реагента, обосновывается хранение необходимых объемов (запасного и основного) бурового раствора и химических реагентов.
Обычно в состав органических соединений, используемых для химической обработки промывочных жидкостей, входит большое число полярных групп ( - ОН, - СООН, СО, - СОН, - NH2, - CONHa, - S03H и др.), которые могут оказывать сильное упорядочивающее воздействие на молекулы воды. По характеристике функциональных групп они подразделяются на несионогеппые ( группы - ОН, СО, - СОН. Нередко в состав высокомолекулярных соединений, особенно получаемых путем модифицирования природных веществ, одновременно могут входить несионогенные, анионные и катионные полярные группы.
Следовательно, с ростом глубины скважины требования к химической обработке промывочных жидкостей значительно повышаются.
Блок гидросмесителей БГС предназначен для приготовления, утяжеления и химической обработки промывочных жидкостей из сухих порошкообразных материалов, а также для питания вспомогательного трубопровода буровой установки.
Установка предназначена для приготовления глинистого раствора из комовых и порошкообразных глин, утяжеления и химической обработки промывочных жидкостей, хранения промывочных жидкостей на буровых.
Концентрация водородных ионов рН является важным показателем, определяющим характер физико-химических процессов в промывочной жидкости и необходимость химической обработки промывочной жидкости реагентами.
Гидравлические мешалки или гидросмесители эжекторного типа применяют для приготовления и утяжеления промывочных жидкостей из порошкообразных материалов, а также для химической обработки промывочных жидкостей сухими порошкообразными реагентами.
Поэтому для предупреждения газопроявления пласта необходимо избегать резких изменений скорости подъема бурильного инструмента или каротажного кабеля, а также производить надлежащую химическую обработку промывочной жидкости перед подъемом бурильного инструмента. Проведенное исследование также указывает на необходимость конструирования новых электрометрических приборов, позволяющих проводить комплекс необходимых электрометрических измерений при одном спуске, а также через бурильный инструмент без его подъема.
21.Химические реагенты. Классификация, свойства и их назначение.
Химические реагенты впервые начали применять в 30-х годах XX века. В настоящее время в России выпускается постоянно или периодически около 150 материалов и реагентов, часть из которых производится специально для бурения, крепления и испытания скважин. Остальные поставляются другими отраслями промышленности или являются отходами производства (для сравнения в США выпускается около 800, Канаде около 600 наименований материалов и хим. реагентов). Все химические реагенты разделяют по наиболее распространенным группам:
-по действию на свойства буровых растворов: понизители фильтрации, вязкости, пептизаторы, структурообразователи, пеногасители и т. д.;
-по отношению к действию солей: солестойкие и несолестойкие;
-по отношению к действию температуры: термостойкие и нетермостойкие (до 50°С)
Реже применяются понятия - термосолестойкие и нетермосо-лестойкие, органические, неорганические и элементоорганичес-кие и т. д.
Все предлагаемые классификации применяемых в бурении химреагентов либо условны, либо не имеют практической значимости. Так некоторые понизители фильтрации снижают вязкость и структурно-механические свойства, а понизители вязкости - фильтрацию (частично), одни усиливают смазочное действие нефти, другие - наоборот и т. д.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 |
