Турбобури

Турбобур – вибійний гідравлічний двигун, в якого гідравлічна енергія потоку промивальної рідини перетворюється в механічну роботу вихідного валу, до якого приєднується долото. Як гідравлічний двигун у турбобурі використовується багатоступінчаста осьова турбіна.

У практиці буріння використовують такі турбобури:

– односекційні типу Т12;

– секційні;

– шпиндельні;

– високомоментні (з похилою лінією тиску);

– колонкові (для буріння з відбором керна);

– для буріння похилих свердловин;

– редукторні;

– реактивно-турбінні бури (РТБ).

Односекційні турбобури (рисунок 4.1) застосовуються при бурінні вертикальних і похилих свердловин невеликої глибини. Для буріння похилих свердловин застосовують також укорочені турбобури.

Основні частини турбобура – турбіна, вал, корпус і гумово-металічні підшипники ковзання, які використовують як радіальні і осьові опори, що успішно працюють при змащуванні їх промивальною рідиною.

а - турбобур в зібраному вигляді;

б - одна ступінь верхньої радіально-упорної опори;

в - одна ступінь турбіни;

г - середня опора;

д - ніпель;

1 - перевідник;

2 - корпус турбобура;

3 - гайка;

4 - розпірна втулка;

5 - диск п’яти;

6 - підп’ятник;

7 - кільця п’яти;

8 - регулювальне кільце;

9 - статор;

10 - ротор;

11 - вал;

12 - втулка середньої опори;

13 - середня опора;

14 - упорне кільце;

15 - втулка нижньої опори;

16 - ніпель

Рисунок 4.1 – Схема односекційного турбобура

Турбіна турбобура багатоступенева, осьова. Кожна ступінь складається із статора, закріпленого в корпусі, і ротора, закріпленого на валі. На нижній кінець вала при бурінні нагвинчується долото, а зверху над турбобуром установлюють колону бурильних труб.

Промивальна рідина, яка протікає через турбобур до долота, спочатку омиває п’яту, що служить радіально-упорним підшипником турбобура. При цьому промивальна рідина змащує і охолоджує деталі п’яти, потім поступає в турбіну, направляється всередину вала і дальше до долота у вибій свердловини. Крім п’яти в турбобурі є декілька радіальних підшипників, причому нижній, називається ніпелем, виконує також роль сальника, направляючи рідину всередину вала.

Секційні турбобури типу ТС складаються з двох і більше секцій, які з’єднані між собою послідовно з допомогою конічних муфт.

Шпиндельні турбобури дозволяють покращити енергетичні характеристики турбобура, оскільки в них осьова опора винесена в окрему нижню секцію-шпиндель.

Високомоментні турбобури дозволяють за рахунок профілю лопаток одержати більший крутний момент при зменшенні швидкості обертання.

Колонкові турбобури. дозволяють відбирати керн і відрізняються від односекційних тим, що в них вал, до якого через перевідник приєднується бурильна головка є пустотілий. Всередині пустотілого вала розміщується зйомник керноприймач.

Редукторні турбобури типу ТР забезпечують передачу зменшеної частоти обертання і підвищеного крутного моменту.

Реактивно-турбінні бури (РТБ) використовуються для буріння свердловин великого діаметра (від 394 до 2600 мм). Вибійний агрегат для РТБ являє собою два або три (іноді і чотири) одночасно працюючих турбобури типу Т12, які розміщені паралельно і жорстко з’єднані між собою.