Винтовой забойный двигатель

Забойные двигатели

Источником энергии забойных двигателей является поток бурового раствора. Существуют два основных типа забойных двигателей.

• Турбина, принцип действия которой подобен принципу осевого или центробежного насоса

• Винтовой забойный двигатель (ВЗД)

Принцип работы турбины и ВЗД показан на рис. 4.1. Конструкция двигателей полностью отличается друг от друга. Турбины широко применялись несколько лет тому назад.

Рис. 4.1

Однако усовершенствование конструкции долот и ВЗД привело к тому, что в настоящее время турбины применяются только в особых (специальных) случаях. В этой главе мы рассмотрим в деталях ВЗД. Турбины рассматриваться не будут.

Винтовой забойный двигатель

Впервые такой двигатель (с однодолевой конфигурацией 1:2) был разработан и применен компанией Dyna-drill. С тех пор технология двигателей прошла долгий путь. В этой книге мы рассмотрим сначала принцип работы всех моторов, источником энергии которых является поток буровой жидкости. Позже мы сравним различные типы двигателей. Любой забойный двигатель состоит из четырех основных частей:

1. Узел перепускного клапана

2. Секция преобразования энергии потока раствора

3. Узел соединения вала двигателя с валом шпинделя

4. Подшипники и узел приводного вала

Узел перепускного клапана позволяет наполнять колонну или опорожнять ее при спускоподъемных операциях. При установке на минимальную скорость потока, поршень клапана придавливается вниз, перекрывая выход в затрубное пространство (рис. 4.2). Это приводит к тому, что раствор направляется в мотор. Когда скорость потока становится меньше этой минимальной величины, то пружина возвращает поршень клапана в положение " открыто ", открывая перепускное отверстие. Во избежание попадания твердой фазы из затрубного пространства (особенно в песчаных формациях), переводник с клапаном устанавливается настолько близко к двигателю, насколько это возможно.

Сам по себе двигатель может работать и без этого клапана. Его можно устанавливать с помощью переводника с тем же размером соединений, что и у двигателя, с полностью закрытым перепускным отверстием. Однако более предпочтительным является применение клапана, т.к. он позволяет наполняться колонне во время спуска и " осушаться" во время подъема.