انواع و ویژگی های طراحی توربودریل. دستگاه و اصل عملکرد توربودریل. هدف، شرایط عملیاتی و طبقه بندی پمپ های حفاری. سیستم مسافرتی دکل حفاری. ابزاری برای پیچ و بازکردن لوله های مته. عناصر سیستم

ط. تجزیه و تحلیل جمعی و هدف گذاری کار آموزشی با مشارکت والدین، دانش آموزان، معلمان کلاس.

توربودریل یک موتور حفره ای است که توسط جریان سیال شستشو که توسط پمپ های حفاری به داخل چاه تزریق می شود هدایت می شود. توربودریل بیت را می چرخاند، در حالی که لوله های مته نمی چرخند.

توربودریل شامل تعداد زیادیهمان مراحل هیدرولیک هر مرحله شامل یک چرخ ثابت - یک استاتور با تیغه ها (دستگاه راهنما) و یک چرخ چرخان با یک شفت - یک روتور با پره (پروانه) است. تمام چرخ های استاتور در محفظه و چرخ های روتور روی شفت توربین ثابت می شوند.

مایع شستشو از بالا ابتدا وارد استاتور بالایی، سپس به روتور فوقانی، سپس به استاتور بعدی می شود و با عبور متناوب از تمام استاتورها و روتورها، از سوراخ های مخصوص شفت وارد می شود و بیت وارد سوراخ پایین می شود.

در استاتور یک چرخش جریان ایجاد می شود و سرعت سیال افزایش می یابد. در روتور، انرژی جنبشی جریان سیال در حال چرخش در استاتور به انرژی مکانیکی چرخش شفت تبدیل می شود.

الزامات اصلی برای توربودریل به شرح زیر است.

1. برای به دست آوردن قدرت بالا و تعداد بهینه چرخش شفت در سرعت های نسبتا کم سیال شستشو در کانال های بین پره ای، به منظور جلوگیری از سایش سریع، توربین باید چند مرحله ای باشد.

2. برای یکسان سازی مراحل توربین باید یکسان باشد.

3. پروفیل تیغه های استاتور و روتور باید یکسان ولی در جهت مخالف باشد (تصویر آینه).

1 - بدن؛ 2 - شفت; 3 - استاتور; 4 - روتور؛ 5 - دیسک؛ 6 - یاتاقان رانش; 7، 8، 9 - تکیه گاه های شعاعی (بالا وسط پایین). 10 - نوک پستان؛ 11 - مسکن فرعی; 12 - زیر ایمنی شفت; 13 - نیم کوپلینگ.

رایج ترین توربودریل T12M3 است. انتهای بالایی آن به انتهای پایینی رشته مته رزوه می شود. یک بیت به انتهای پایینی توربودریل پیچ می شود که توسط توربودریل به چرخش هدایت می شود.

مایع شستشو که وارد قسمت بالایی توربودریل می شود از طریق سوراخ ها (پنجره ها) در دیسک های یاتاقان های رانش حرکت می کند. بخشی از آن از شیارهای روانکاری پوشش لاستیکی یاتاقان های رانش عبور می کند و آنها را روان و خنک می کند. علاوه بر این، مایع شستشو وارد موتور هیدرولیک - توربین، سپس به حفره داخلی زیرین شفت و پس از عبور سوراخ های حفاری بیت به پایین چاه می شود. توربین چند مرحله ای است. تعداد مراحل 120 است. هر مرحله از یک دیسک ثابت و چرخان - یک استاتور و یک روتور تشکیل شده است. استاتورها در محفظه و روتورها روی شفت توربودریل ثابت هستند. کل سیستم استاتورها، یاتاقان های رانش و تکیه گاه های میانی توسط یک نوک پستان با نیروی محوری قابل توجهی در محفظه بسته می شود. در نتیجه نیروهای اصطکاک در انتهای این قسمت ها ایجاد می شود و عدم تحرک قطعات نسبت به بدنه را تضمین می کند. نوک سینه همچنین تکیه گاه شعاعی پایینی توربودریل است، بنابراین سطح داخلی نوک پستان با لاستیک پوشانده شده است. شیارهای طولی روی سطح لاستیک برای خنک کردن سطح اصطکاک با مایع شستشو ایجاد می شود. در داخل نوک پستان، یک آستین نصب شده روی شفت توربودریل می چرخد.

نوک پستان تحت دو گشتاور مخالف قرار می گیرد، گشتاور واکنشی استاتور (دومی در خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد ​​و شفت در جهت عقربه های ساعت می چرخد) و گشتاور اصطکاک در تکیه گاه لاستیکی پایینی (در جهت عقربه های ساعت). از آنجایی که اولی بسیار بزرگتر از دومی است، جهت رزوه باید سمت راست باشد تا از باز شدن نوک پستان جلوگیری شود.

برای کاهش انحراف شفت، دو تکیه گاه میانی تعبیه شده است. این تکیه گاه ها مانند زیرین با لاستیک پوشیده شده اند که دارای شیارهایی برای فلاشینگ است. بوشینگ های تکیه گاه های میانی و روتورهای توربین بر روی یک محور بدون کلید نصب می شوند.

بستن روتورهایی که گشتاور را به شفت منتقل می کنند و همچنین قسمت های چرخان یاتاقان های رانش (حلقه ها و دیسک ها)، بوش پشتیبانی پایینی، استاپ و بوشینگ های یاتاقان های میانی با مهره روتور انجام می شود. عدم تحرک این قطعات بر روی شفت به دلیل نیروهای اصطکاک در انتهای آن است که هنگام سفت شدن مهره روتور ایجاد می شود. تنها قسمتی که روی شفت روی یک کلید کوچک نصب می‌شود، استاپ است، زیرا دارای پنجره‌هایی است که مطابق با پنجره‌های روی میل توربودریل است.

استاپ آستینی است که بالای آستین تکیه گاه پایینی نصب شده است. ایستگاه دارای یک راهرو و یک بخش مخروطی با پنجره هایی است که در موقعیت خود با پنجره های شفت توربودریل منطبق هستند.

به منظور جلوگیری از باز شدن خود پیچ ​​مهره روتور، قسمت بالایی آن دارای یک سطح مخروطی با شش شکاف طولی در خارج است. یک کلاه روی سطح مخروطی مهره روتور قرار می گیرد که با یک مهره قفل محکم می شود. که باعث ایجاد نیروی گیره ای می شود که باعث می شود رزوه های مهره روتور به شدت بر روی رزوه های شفت فشار بیاورند. موقعیت مهره قفلی با واشر ایمنی ثابت می شود.

برخاست محوری در توربودریل مونتاژ شده، یعنی حرکت احتمالی شفت با قطعات مونتاژ شده روی آن نسبت به بدنه با دیسک های استاتور و یاتاقان های رانش. می تواند 0-2 باشد میلی متر

برای اتصال توربودریل به رشته مته از ساب استفاده می شود که با رزوه استوانه ای با قسمت زیرین آن به بدنه توربودریل و انتهای بالایی با نخ قفلی به رشته لوله مته متصل می شود. زیری که تا انتهای محفظه پیچ شده است، یک پله در داخل آن برای نصب یک سیستم ثابت از قطعات توربین تشکیل می دهد. روز الحاق به زیر و نوک پستان در انتهای بدن نخ های استوانه ای داخلی وجود دارد.

بار اصلی درک شده توسط شفت توربودریل می تواند هم از بالا به پایین و هم از پایین به بالا هدایت شود. نیروی هدایت شده از بالا به پایین با افت فشار در سراسر توربین و وزن خود شفت با تمام قسمت های چرخان مرتبط با آن تعیین می شود. از پایین به بالا، واکنش سوراخ پایین روی بیت وجود دارد که در حین سوراخ کاری رخ می دهد و مقدار متغیری دارد.

نیروهای محوری توسط یک پاشنه لاستیکی شانه ای متشکل از 12 مرحله درک می شوند. یاتاقان رانش یک حلقه فولادی T شکل است که روی دو سطح استوانه ای موازی و داخلی با لاستیک اندود شده است. آستر لاستیکی با شیارهای شعاعی و محوری لازم برای خیس کردن (روغنکاری) فراوان و خنک کردن سطوح مالشی با محلول رسی در حین کار ارائه می شود.

در محیط بیرونی یاتاقان های رانش پنجره هایی برای عبور قسمت اصلی جریان گل وجود دارد. یاتاقان‌های رانش در بدنه توربودریل نصب می‌شوند و با یک نوک سینه به همراه استاتورها بسته می‌شوند. دیسک های پاشنه از فولادهای با کیفیت بالا ساخته شده اند. سطح صیقلی آنها سختی بالایی دارد.

یک حلقه تنظیم بین استاتور بالایی و یاتاقان رانش پایینی نصب شده است.

شفت توربودریل نیز شفت توربین و دوک کاری است. انتهای پایینی آن دارای یک نخ مخروطی برای اتصال به بیت است. در قسمت پایینی 1 شفت دارای کانالی است که به وسیله سه پنجره به هم متصل شده و محلول رسی با سطح بیرونی شفت وارد آن می شود.

روی شفت یک شیار کوچک برای کلید برای توقف وجود دارد. بوش های بلبرینگ برای محافظت از شفت در برابر سایش عمل می کنند. در انتهای بالایی شفت، یک نخ استوانه ای سمت چپ در زیر مهره روتور بریده شده است که به خود سفت شدن آن در حین کار کمک می کند.

ارسال کار خوب خود را در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

نوشته شده در http://www.allbest.ru/

توربودریل. هدف و طبقه بندی

معرفی

توربودریل دنده ای چند مرحله ای

توربودریل یک توربین چند مرحله ای است. انرژی هیدرولیک جریان سیال شفتی را که به شفت دوک و بیت متصل است را به حرکت در می آورد. توربودریل ها از نظر قطر، تعداد مقاطع، محل و طراحی تکیه گاه ها و چیدمان دستگاه های توربین با هم تفاوت دارند.

با توجه به دستگاه توربین:

1. طول کم، فشار بالا، با حداکثر قدرت، سرعت بالا و گشتاور قابل توجه.

2. طول متوسط، دارای حداکثر گشتاور، سرعت متوسط ​​در سرعت جریان بالا.

3. طول بالا، حداکثر نسبت گشتاور به سرعت چرخش.

بلبرینگ محوری چند ردیفه - 20 ... 100 ساعت بلبرینگ لاستیکی - فلزی - 50 ... 150 ساعت توربودریل با قطر 127 تا 240 میلی متر با تعداد پله از 52 تا 369 به طول 8.8 تا 26 متر، هر بخش 6 ... 10 متر کد: A - توربین دارای یک مشخصه متغیر است. Ш - توربودریل دوکی. سرعت از 30 تا 250 دور در دقیقه قابل تنظیم است. Turbodrill یک موتور هیدرولیک پایین چاه است که برای حفاری چاه در شرایط مختلف زمین شناسی طراحی شده است، با یک توربین هیدرولیک چند مرحله ای که توسط جریان سیال حفاری هدایت می شود.

طبقه بندی:

1. با توربین های ریخته گری یک تکه فلزی.

2. با توربین های فلزی ریخته گری دقیق (کد TL).

3. با توربین های کامپوزیت ساخته شده از توپی های فلزی و قطعات جریان پلاستیکی (کد P).

4. با یاتاقان های لاستیکی فلزی با لاستیک ولکانیزه.

5. با تکیه گاه های لاستیکی-فلزی با درج های لاستیکی مخلوط (کد SR).

6. با یاطاقان نورد (توربین А7Н1С, А7Н4С).

طبقه بندی:

1. توربودریل نوع T12 - تک مقطعی با تعداد مراحل توربین 100-120 قطرهای 240، 215، 195، 172.

T12M3 - برای حفاری چاه های عمودی و شیب دار، تا 2000 متر.

T12RT9" - برای شفت های حفاری قطر بزرگروش RTB (حفاری توربین واکنشی).

2. توربودریل، نوع T123K (کوتاه شده) - برای حفاری شفت های جدید، حفاری چاه های بسیار انحرافی، چند جانبه و افقی. تعداد مراحل توربین 30 و 60 قطر 215 و 172 میلی متر.

3. توربین های مقطعی از نوع TC - از دو یا چند بخش تشکیل شده است. تعداد پله 200 یا بیشتر، قطر 240، 215، 195 در حین حفاری چاه های عمیق- 172، 127، 104 میلی متر.

ТС4А-4" - در حین کار (حفاری شاخه های سیمانی).

4. توربودریل از نوع KTD (توربوبیت هسته) - برای نمونه برداری از سنگ هنگام حفاری چاه، با قطر 238، 212، 196، 172، 164، 127 میلی متر.

5. توربودریل اسپیندل TSSH - حفاری چاه های عمیق. آنها هم با یک طرح فلاشینگ معمولی و هم با بیت الماس و جت با قطرهای 240، 195، 185، 172، 164 میلی متر تولید می شوند. قطر 185 و 164 - برای سوراخ کاری با تکه های الماس. توربودریل اسپیندل از یک دوک با 2 یا 3 بخش مونتاژ می شود. توربودریل با توربین های ریخته گری دقیق (TL) از یک دوک و 2، 3، 4 بخش.

6. توربودریل نوع A7N - برای حفر چاه عمودی و شیبدار قطر 195 میلی متر دو مقطعی.

7. دوک با بلبرینگ نوع 1ShSh قطر 240 و 195. برای کار با مقاطع توربین توربودریل های دوکی به جای یاتاقان های لاستیکی فلزی و همچنین به جای قسمت پایین توربودریل های 2 و 3 مقطع.

توربین از تعداد زیادی مرحله (تا 370) تشکیل شده است. هر مرحله شامل یک استاتور با لبه های بیرونی و داخلی است که تیغه ها بین آنها قرار می گیرد و روتوری که لبه آن مجهز به تیغه است. تیغه های استاتور و روتور در زاویه ای نسبت به یکدیگر قرار دارند که در نتیجه جریان سیال که با زاویه از کانال های استاتور به پره های روتور می رسد جهت خود را تغییر داده و به آنها فشار وارد می کند. در نتیجه، نیروهایی ایجاد می شوند که تمایل دارند روتور ثابت شده روی شفت را در یک جهت و استاتور ثابت در محفظه را در جهت دیگر بچرخانند. علاوه بر این، جریان محلول از کانال‌های روتور دوباره وارد پره‌های استاتور مرحله پایین‌تر دوم، به پره‌های روتور آن می‌شود، جایی که جهت جریان محلول دوباره تغییر می‌کند. گشتاوری نیز روی روتور مرحله دوم ایجاد می شود. در نتیجه گل، تحت تأثیر انرژی فشاری که توسط پمپ گل واقع در سطح ایجاد می شود، از تمام مراحل توربودریل عبور می کند. در یک توربین چند مرحله ای محلول در امتداد محور خود حرکت می کند. گشتاور فعال تولید شده توسط هر روتور بر روی شفت و گشتاور راکتیو (از نظر بزرگی برابر و در جهت مخالف) تولید شده روی پره های استاتور روی بدنه توربودریل خلاصه می شود. ممان راکتیو از طریق بدنه توربودریل به رشته مته متصل به آن و ممان فعال به بیت منتقل می شود. برای ایجاد گشتاور، افت فشار ایجاد شده در توربودریل از 3 تا 7 مگاپاسکال و گاهی بیشتر است. این یک عیب بزرگ توربودریل است که بخش قابل توجهی از انرژی تولید شده توسط پمپ را جذب می کند و آن را صرف چرخش بیت می کند و نه برای تمیز کردن و تخریب موثر کف چاه، که عملاً این امکان را منتفی می کند. با استفاده از بیت های جت

1. فرم کلیتوربودریل دنده ای

شکل 3.20. توربودریل با درج جعبه دنده پر از روغن: A - بخش توربین (یا ماژول موتور پیچ). B، D - گره مرجع. ج - کاهنده-درج; E - اسکنه؛ 1 - شفت ورودی؛ 2 -- دنده سیاره ای; 3 -- محفظه گیربکس; 4 -- شفت خروجی; الف - سیال حفاری؛ ب روغن.

2. طراحی توربودریل دنده ای

طراحی توربودریل دنده ای بر اساس روش انبوه اتصال ماشین آلات است. بنابراین، از سه عنصر اصلی تشکیل شده است: بخش توربین، گیربکس و دوک. گزینه های مورد نیاز برای چیدمان توربودریل های دنده ای بسته به الزامات تکنولوژیکیساخت چاه استحکام بالای گیربکس سیاره ای این امکان را به شما می دهد که بسته به شرایط معدنی و زمین شناسی حفاری، توربودریل چرخ دنده ای را با یک یا چند بخش توربین مونتاژ کنید. انواع مختلف، یک یا چند گیربکس با نسبت دنده های مختلف، دنده دوکی یا دوکی. همچنین می توان آن را به یک ابزار مغزه زنی برای مغزه زنی یا یک منحرف کننده برای ردیابی قسمت شیبدار چاه یا اصلاح جهت آن متصل کرد. اگر با توجه به شرایط حفاری، استفاده از گیربکس مورد نیاز نباشد، به عنوان مثال، هنگام استفاده از قطعات الماس، توربودریل در پیکربندی معمول - از بخش های توربین و یک دوک نخ ریسی - مونتاژ می شود.

3. انواع توربودریل دنده ای

در حال حاضر، توربودریل های دنده ای از چندین نوع توسعه یافته اند:

Turbodrill TRV-142 یک توربودریل دنده ای است که برای استفاده به عنوان بخشی از مجموعه ابزار پلاگین برای حفاری بدون بلند کردن رشته مته لوله ها طراحی شده است.

Turbodrill TR-145T - یک توربودریل با گیربکس پر از روغن با قطر 145 میلی متر برای حفاری عمیق و عمیق طراحی شده است. چاه های فوق عمیقدر دماهای بالا تا 300 درجه سانتیگراد و فشار (تا 250 مگاپاسکال) با بیت هایی با قطر 158 تا 165 میلی متر با سرعت چرخشی کاهش یافته و گشتاور نیرو بر روی شفت خروجی توربودریل با استفاده از آب یا سیال حفاری.

TR-175/178 یک توربودریل دنده ای با قطر بیرونی کاهش یافته است.

TRM-195 با گیربکس RM-195 پرکاربردترین طراحی توربودریل چرخ دنده ای است که در آن یاتاقان های محوری در واحدهای جداگانه (به صورت دوک میانی و پایینی) قرار می گیرند.

TRSH-195 یک توربودریل دنده ای با یک یا دو بخش توربین و یک گیربکس اسپیندل با واحدهای غلتک تقویت شده با ظرفیت حمل افزایش یافته است که در محفظه جعبه دنده پر از روغن قرار دارد و بارهای محوری را از توربین و واکنش سوراخ پایین را درک می کند. .

TRMZ-195 - یک توربودریل با طول کاهش یافته گیربکس-اسپیندل و یک توربین کوتاه، که برای حفاری چاه های افقی و بخش های منحرف طراحی شده است.

TR-195ST یک توربودریل مقاوم در برابر حرارت با مکانیزم قفل شفت برای حفاری چاه های فوق عمیق در دمای تا 300 درجه سانتی گراد و فشار تا 250 مگاپاسکال است. مکانیسم قفل به گونه ای طراحی شده است که در هنگام گیرکردن مته آزاد شود و زمانی که رشته مته به سمت راست بچرخد فعال می شود. حداکثر گشتاور انتقال یافته توسط دستگاه قفل به بیت گوه شده توسط روتور 20 کیلو نیوتن متر است.

TROZ-195M - توربودریل دنده ای، یک موتور ته چاه هیدرولیک جهانی جدید برای حفاری چاه های نفت و گاز با بیت هایی با قطر 212.7 - 215.9 میلی متر است.

توربودریل های انواع TR-240 و TRZ-240 - توربودریل های دنده ای جهانی هستند و برای حفاری فواصل بالایی چاه های عمیق با بیت هایی با قطر 269.9 تا 490 میلی متر طراحی شده اند.

دوک چرخ دنده پر شده با روغن RSHZ-240 یک واحد جداگانه است که به جای دوک سریالی به قسمت توربین در دکل حفاری متصل می شود.

توربودریل نوع TR-240 از یک بخش توربین و یک دوک چرخ دنده پر از روغن کوتاه RShZ-240 تشکیل شده است.

توربودریل های دنده ای TRM-105 و TSM-105 برای حفاری چاه های عمیق طراحی شده اند.

توربودریل های دنده ای از انواع TP2-120FL و TRZ-120T از نسل جدید توربودریل هستند.

توربودریل چرخ دنده ای از انواع TR2-120G و TRZ-120G برای حفاری شفت های جدید و حفاری فواصل شیب دار و افقی چاه های عمیق طراحی شده اند.

توربودریل دنده ای کوتاه برای حفاری چاه های شیبدار و افقی برای اهداف مختلف طراحی شده است.

تک بخش

بدنه کار یک توربین چند مرحله ای است که از یک استاتور و یک روتور تشکیل شده است. تمام قطعات چرخان - روتورها، بوش های تکیه گاه های پایین و میانی، دیسک ها و حلقه های پاشنه بر روی شفت مهره روتور ثابت می شوند. قسمت بالایی مهره دوار دارای بدنه و شکاف های طولی است. هنگام تثبیت مهره قفلی، درپوش که دارای یک مخروط داخلی است، قسمت مخروطی مهره را روی رزوه شافت فشرده می کند و از باز شدن آن محافظت می کند. در حلقه پایین شفت یک هادی برای اتصال بیت وجود دارد. تمام قطعات ثابت، استاتورها، تکیه گاه های میانی، یاتاقان های رانش، با نوک سینه در بدنه ثابت می شوند. بدنه توسط یک ساب به لوله های مته متصل می شود. حلقه تنظیم شده با موقعیت روتور نسبت به استاتور تعیین می شود. اندازه به بازی محوری و ابعاد طراحی پاشنه بستگی دارد. تقویت‌کننده‌های محوری توسط یک یاتاقان لاستیکی-فلزی چند مرحله‌ای با رانش شعاعی درک می‌شوند، هر مرحله از یک نیمه پاشنه ثابت با پوشش لاستیکی و یک دیسک چرخان و یک حلقه پاشنه تشکیل شده است. نوک پستان و تکیه گاه های میانی از یاتاقان های لاستیکی-فلزی هستند. آرماتورهای محوری اصلی که روی شفت عمل می کنند:

1. بار هیدرولیک از افت فشار و بیت (از بالا به پایین).

2. واکنش سوراخ پایین روی بیت (از پایین به بالا).

توربودریل ها باید از انواع زیر ساخته شوند:

سل - بدون دوک،

TSh - دوک نخ ریسی؛

نسخه های طراحی زیر:

f - با اتصال اصطکاکی توربین ها،

ps - با استاتور شناور،

pr - با روتور شناور،

p - با دستگاهی که مشخصه را تنظیم می کند.

توربودریل با دستگاهی که مشخصه را تنظیم می کند باید با توجه به نوع دستگاه در نسخه های زیر ساخته شود:

G - با توری ترمز هیدرودینامیکی، V - با مبدل پیچ،

R - با کاهنده.

نام مرجع توربودریل ها باید شامل رمزی باشد که طبق طرح زیر و تعیین یک سند نظارتی و فنی ساخته شده است.

1 - نام محصول؛ 2 - نوع؛ 3 - اجرا بر اساس طرح (به جز اجراي f); 4 - اجرا بر اساس دستگاه کنترل; 5 - قطر، میلی متر؛ 6 - اصلاح

شکل 3.1. توربودریل نوع T12M3B-240: 1 - زیر شفت؛ 2 - شفت; 3 - نوک پستان؛ 4 - تاکید; 5 - روتور؛ 6 - استاتور؛ 7 - پشتیبانی وسط; 8 - مهره دوار; 9 - مهره قفلی؛ 10 - بدن؛ 11 - فرعی بالا.

مقطعی

2 یا بیشتر بخش بخش پایینی شبیه به ماشین های تک بخش است. بخش بالایی - دارای یاتاقان رانش (پاشنه) نیست. بار هیدرولیک و وزن قسمت های دوار قسمت فوقانی توسط قسمت پنجم پایینی گرفته می شود.

این بارها برای ایجاد نیروهای اصطکاک در کوپلینگ های مخروطی-اسپلاین که گشتاور را منتقل می کنند، خدمت می کنند. سه بخش - وجود بخش سوم (بالایی). حلقه قابل تنظیم بین ساب اتصال و استاتور.

شکل 3.5. توربودریل مقطعی بدون دوک نوع TS (TS5B-240): I - بخش پایینی. II - بخش بالا؛ 1 - زیر شفت; 2 - شفت; 3 - نوک پستان؛ 4 - تاکید; 5 - روتور؛ 6 - استاتور؛ 7، 18 - پشتیبانی وسط؛ 8 - مهره دوار; 9 - مهره قفلی؛ 10 - بدن؛ 11 - فرعی 12 - نیمه جفت پایین؛ 13 - نیمه کوپلینگ بالایی؛ 14 - شفت بخش بالایی؛ 15 - اتصال فرعی; 16 - روتور؛ 17 - استاتور؛ 19 - مهره دوار؛ 20 - کلاه؛ 21 - بدن؛ 22 - فرعی مسکن

4. توربودریل های مقطعی اسپیندل

عیب TC5 و 3TC5 این است که وقتی یاتاقان محوری در قسمت پایین اسپیندل ساییده می شود، تمام بخش ها به پایه تعمیر ارسال می شوند. در ماشین های مقطعی، تکیه گاه محوری در یک واحد جداگانه - دوک نخ ریسی نصب می شود. بدنه دوک با نخ مخروطی به بدنه مقطع متصل می شود و شفت ها با نیم کوپلینگ مخروطی-اسپلاین متصل می شوند. شفت دوک دارای یک سوراخ مرکزی بدون پنجره های مخصوص فلاش است. یاتاقان محوری اسپیندل بار هیدرولیک و وزن قسمت های دوار بخش ها را درک می کند و در عین حال به عنوان یک جعبه پرکننده عمل می کند. موقعیت روتورها نسبت به استاتورها توسط حلقه تنظیم نصب شده توسط ساب و استاتور تعیین می شود. حرکت تکیه گاه محوری به پایین باعث شد تا شفت های بخش از بارهای محوری تخلیه شوند و در عین حال کمانش شفت ها کاهش یافته و کارایی توربودریل افزایش یابد. بار محوری در مقایسه با توربودریل که در آن پاشنه در قسمت بالایی شفت قرار دارد، 10-20٪ افزایش یافته است. بهبود بیشتر ویژگی های توربودریل های دوکی - طرح های ویژه توربین های کم سرعت (ریخته گری دقیق با توجه به مدل های در حال ساخت). زاویه تیغه 72-750 در مقابل 62-650 توربین های معمولی. ضخامت کوچک لبه های دنباله دار تیغه ها. توربودریل یکپارچه 3TSSh1. استفاده از توربین ها و یاتاقان های محوری هر کدام؛ با توجه به شرایط نوع حفاری ضروری است. امکان نصب پایه غده لاستیکی-فلزی و یاتاقان غلتکی. مفصل کروی بارهای محوری بیشتری را درک می کند و در سرعت های چرخشی کم به طور موثر عمل می کند. پشتیبانی از چرخش:

1. بلبرینگ تماس زاویه ای چند مرحله ای. مرحله باربری شامل یک ردیف توپ، چهار مسابقه با سطوح مخروطی و دو حلقه فاصله‌دهنده است که بین نژادهای بیرونی و داخلی قرار گرفته‌اند.

2. بلبرینگ، رانش در کمک فنرهای لاستیکی. پله شامل بلبرینگ های دوبل رانش است که حلقه های آزاد آن بر روی جبران کننده های لاستیکی-فلزی الاستیک نصب شده اند. آب بندی با جعبه های پر کردن.

3TSSh1-240: 3 - تعداد بخش های توربین. 1-دوک نخ ریسی؛ 240 - قطر.

شکل 3.8. نوع اسپیندل ШД: 1، 8 - زیر تثبیت کننده تیغه ای؛ 2 - تکیه گاه فوقانی شعاعی; 3 - مهر و موم لابیرنت; 4 - سوراخ زهکشی. 5 - مهر و موم لاستیکی فلزی؛ 6 - پشتیبانی محوری; 7 - پشتیبانی شعاعی پایین.

5. توربودریل با خط فشار شیب دار

توربودریل هایی وجود دارند که در آنها از توربین ها با جریان بدون شوک در اطراف جریان در حالت ترمز استفاده می شود که امکان به دست آوردن یک خط فشار شیب دار را ممکن می کند. کاهش افت فشار در سراسر توربین در حالی که کاهش سرعت چرخش به شما امکان می دهد مقدار اضافی مایع را در سرعت های پایین تامین کنید که باعث افزایش گشتاور می شود. توربودریل با خط فشار شیبدار استفاده می شود که با سرعت جریان ثابت سیال شستشو بدون نصب دریچه های کاهش فشار کار می کند. A9K5Ca - 240 میلی متر، A7N4S - 195 میلی متر. مشابه ماشین های مقطع TS6. به جای یک پاشنه لاستیکی فلزی - یاتاقان شعاعی رانش. 12 ردیف، 15 ردیف. بلبرینگ های میانی، بلبرینگ های شعاعی همگن هستند. مهر و موم انتهایی، بالای یاتاقان رانش شعاعی، جریان سیال را از طریق یاتاقان محدود می کند، دومی را از نفوذ ذرات ساینده بزرگ محافظت می کند. A6K3S - 164 میلی متر، ساخته شده بر اساس طرح تعلیق مستقل شفت هر بخش بر روی تکیه گاه محوری. بلبرینگ شعاعی 10 ردیفه تراست. در بخش فوقانی - بار هیدرولیک. در بخش پایین - بار هیدرولیک + WOB. سیستم ترمز هیدرودینامیکی از استاتورها و روتورها تشکیل شده است، پره هایی که زاویه شیب یکسانی نسبت به صفحه عمود بر محور محور توربین دارند. این توربین ها مقداری گشتاور دریافت می کنند، هر چه بیشتر باشد، سرعت چرخش توربین بیشتر می شود. توربین با ترمز هیدرولیک شفت. A9GT - 240، A7GT -195، A6GT - 164. توربودریل ها با خط فشار شیب دار، و همچنین با سیستم ترمز هیدرودینامیکی A9Sh، A7Sh، A9GTSh، AGTSh، A6PSH (پشتیبانی محوری واقع در یک اسپیندل جداگانه، مانند ZTSSh). توربودریل برای حفاری با مغزه. توربوبیت هسته ای KTD3 شبیه T12M3 است و در حضور یک موتور توخالی که در آن یک بشکه هسته قرار می گیرد - یک حامل زمینی متفاوت است. فرود حامل خاک بر روی یک سطح مخروطی شکل در یک تکیه گاه ثابت در بدنه انجام می شود. لایروبی توسط تقویت هیدرولیک ناشی از افت فشار در توربین و بیت به تکیه گاه فشار داده می شود. نیروهای اصطکاک مانع از چرخش می شوند. یک حامل هسته با یک هسته بدون برداشتن بیت از چاه به سطح بالا می رود. قسمت بالایی حامل خاک دارای یک شانه برای گرفتن با یک لغزش خاص است که از وینچ اضافی روی یک طناب به داخل چاه پایین می آید. قطر هسته KTD3-172 33 میلی متر. قطر هسته KTD3-255 50 میلی متر. برای هسته با قطر افزایش یافته KTD4 (به دلیل افزایش قطر شفت). افزایش گشتاور (رینگ مرحله توربین را افزایش می دهد). محل پاشنه پا در پایین شفت. پرایمر قابل تنظیم طول. KT3-240-265/48; KTD4-195-214/60; KTD4M-172-190/40 - 4 متر در دیوزتیک. KTD4S-172-190/40 - دو بخش، افزایش گشتاور، افزایش طول دریافت هسته تا 7 متر طراحی مشابه TC55، 2 بخش است. تکیه گاه محوری در قسمت پایین، بار هیدرولیک هر دو بخش را جذب می کند.

ترکیب:

1. محفظه ها - زیرهای با رزوه مخروطی.

2. شفت - کوپلینگ مخروطی-اسپلاین.

پارامترهای طراحی توربین به ابعاد قطری چاه ها بستگی دارد، بنابراین ابعاد شعاعی قسمت قوی بسیار محدود است. توربین در چند مرحله انجام می شود تا پارامترهای انرژی لازم را فراهم کند. تمام مراحل توربین یکسان هستند.

کد توربین

شمارنده - تعداد تیغه های چرخ؛ مخرج عرض تیغه ها (اندازه در امتداد محور موتور) است. آخرین عدد قطر توربودریل است.

تعداد پره های استاتور و روتور یکسان است. یک نیاز مهم برای طراحی چرخ ها استحکام در شرایط بار انتخاب شده است. این شرایط با ساخت یکپارچه یکپارچه چرخ توربین برآورده می شود. بیشتر توربین‌ها دارای لبه‌ای هستند که استحکام مکانیکی پروانه پره‌ای را افزایش می‌دهد و نشت مایع کار را از طریق فاصله‌های شعاعی کاهش می‌دهد. مقدار فاصله محوری توربین با در نظر گرفتن حرکت محوری احتمالی روتورها همراه با شفت توربین به دلیل: 1) سایش تکیه گاه محوری تنظیم می شود. 2) امکان تغییر شکل چرخ های توربین. ویژگی توربین در درجه اول به آن بستگی دارد وزن ایده آل. محتوای بالای مواد ساینده منجر به سایش سریع قسمت سخت می شود. توربین موتور در حال کار تنظیم نشده است، بنابراین سرعت چرخش و گشتاور روی شفت در محدوده وسیعی تغییر می‌کند که توسط میزان بارگذاری بیت متصل مستقیم به شفت تعیین می‌شود. موتور با ایجاد یک تقویت محوری روی بیت از طریق s/s لوله های مته بارگذاری می شود. برای کاهش احتمال به هم ریختگی توربین ها، باید کانال های بین پره ای به اندازه کافی پهن کرد.

6. حالت عملیاتی توربودریل ها

مشخصه عملکرد توربودریل ها وابستگی لحظه مقاومت به شفت، توان، راندمان و افت فشار به سرعت شفت با دبی ثابت است. با انبساط و توسعه چاه، تعداد دورها به حداکثر مقدار خود نزدیک به حالت بیکار می رسد. با افزایش WOB، دور توربین کاهش می یابد و گشتاور توربین افزایش می یابد. ویژگی های گرافیکی توربین ها و توربودریل ها با وابستگی گشتاور، قدرت، راندمان و افت فشار به سرعت روتور در جریان سیال ثابت نشان داده می شود. تعداد دورهای توربین در حالت ماکزیمم توان برابر است با نصف دور بیکار nr = ncold / 2. گشتاور توربین در ترمز کامل MT = 2MP به حداکثر مقدار خود می رسد که در آن:

MT - گشتاور ترمز؛ MP - گشتاور در حداکثر قدرت.

حالت عملکرد یک توربودریل در حداکثر بازده بهینه نامیده می شود. پایدارترین و کار موثرتوربودریل در حالت شدید (بالاترین قدرت). V منطقه کاربالاترین مقادیر سرعت حفاری مکانیکی به دست می آید. ویژگی‌های توربین‌ها باید سرعت حفاری مکانیکی بالایی داشته باشد و در عین حال مقاومت سایشی کافی بیت را حفظ کند. برای تعیین نوع توربین از ضریب سرعت PS استفاده می شود که از نظر عددی برابر با سرعت توربین است. از این نوع، که با فشار H \u003d 1 متر ، قدرت 1 لیتر در ثانیه ایجاد می کند.

PS \u003d P ON / H 4OH

N - قدرت در l / s؛ P - تعداد دور در دقیقه. H - اختلاف فشار در متر، در حداکثر بازده.

قدرت توربین چند مرحله ای:

NT = (QHT g / 75) ساعت، که در آن

Q نرخ جریان سیال کار است. HT - انتقال سر یک توربین چند مرحله ای. g- وزن مخصوصسیال کار؛ h راندمان توربین است.

ضریب سرعت کل توربین چند مرحله ای توربودریل:

hST = PS / K0.75

معادله پایه توربین:

M = (Q g / g) r (C1I - C2I)، که در آن

M - مقدار گشتاور تولید شده توسط توربین. Q - جریان سیال از طریق دستگاه تیغه. g وزن مخصوص مایع است. C1I و C2I - پیش بینی سرعت مطلق ورودی و خروجی جریان در پروانه در جهت سرعت محیطی. r شعاع ورودی و خروجی جریان سیال در پروانه است.

7. بهره برداری از توربودریل ها

در هنگام بارگیری، تخلیه و حمل توربودریل ها به محل کار باید از ایمنی کامل آنها اطمینان حاصل شود. توربودریل ها در بخش های جداگانه بر روی ماشین های مجهز - لوکوموتیوهای توربو حمل می شوند. توربودریل ها با استفاده از جرثقیل تخلیه می شوند. حمل توربودریل با کشیدن و انداختن آنها در هنگام تخلیه غیر قابل قبول است، زیرا بدنه و شفت آسیب دیده است (خمیدگی، فرورفتگی و ...) برای جلوگیری از گرفتگی توربین و آسیب به رزوه، توربودریل با شمع و کلاهک ایمنی حمل می شود. . اتصال مقاطع در توربودریل. اتصال بخش های جداگانه در توربودریل های انواع TS، TSH، A7N به یک توربودریل به ترتیب زیر انجام می شود:

1. یک گیره روی گردن بدنه قسمت پایینی قرار می گیرد (برای یک توربودریل TSSH - روی گردن دوک)، بخش برداشته شده و روی میز روتور نصب می شود.

2. بخش دوم با کمک گیره دوم، بر روی آسانسور بالای قسمت پایینی (یا دوک) نصب شده روی میز روتور بلند می شود و طوری هدایت می شود که نیمه کوپلینگ آن وارد نیمه کوپلینگ قسمت پایینی شود. سپس محفظه ها در امتداد نخ مخروطی به هم متصل می شوند، در حالی که نیمه های جفت شفت در چفت و بست قرار می گیرند. رشته متصل بخش ها با کلیدهای قدرتمند ثابت می شود.

3. مقاطع متصل بالای روتور بالا رفته، گیره از قسمت پایینی جدا شده و توربودریل پایین آمده و روی میز روتور در آسانسور قسمت دوم نصب می شود.

توربودریل تحویلی به دکل حفاری در شرایط زیر مناسب در نظر گرفته می شود:

1. مقدار بازی محوری در محدوده:

الف) بیش از 2.0 میلی متر - برای توربودریل با پاشنه لاستیکی فلزی.

ب) بیش از 0.4 میلی متر - برای توربودریل با پاشنه توپ.

2. ارتفاع شفت بالابر در مقاطع فوقانی در محدوده قابل قبول است. TS5 - (7-9 میلی متر)، TS4A - 4 "(7-9 میلی متر)، A7N (6 ... 8 میلی متر)، 3TSh - (9-12 میلی متر).

3. توربودریل به راحتی در فشاری که بیش از 2 مگاپاسکال نیست راه اندازی می شود.

4. افت فشار در توربودریل مطابق با مشخصات عملکردی توربین است که در گذرنامه آمده است.

5. تمام اتصالات رزوه ای با ظرفیت پمپاژ مورد نیاز برای عملکرد توربودریل آب بندی می شوند.

یک توربودریل که در حال حفاری است، در صورت رعایت شرایط زیر برای کار بیشتر مناسب در نظر گرفته می شود:

1. بازی محوری با پاشنه فلزی لاستیکی از 5 میلی متر و با بلبرینگ از 6 میلی متر تجاوز نمی کند.

2. توربودریل با فشاری که بیشتر از فشار اولیه نباشد راه اندازی می شود.

3. عدم نشتی سیال عامل در اتصالات رزوه دار.

4. اتصالات رزوه ای به انتهای استاپ پیچ می شوند.

5. میزان تداخل در اتصالات رزوه ای استوانه ای نوک پستان و زیر اتصال دهنده نسبت به اصلی تغییری نکرده است.

6. رزوه اتصال برای اسکنه در وضعیت رضایت بخش.

بازی محوری به شرح زیر تعیین می شود: شفت توربودریل روی میز روتور پشتیبانی می شود و خطری به انتهای نوک سینه روی شفت اعمال می شود، سپس توربودریل بلند می شود و خطر ثانویه به همان ترتیب روی شفت اعمال می شود. فاصله بین ریسک ها میزان بازی محوری را تعیین می کند.

مونتاژ توربودریل

سایش قطعات یاتاقان رانش منجر به حرکت شفت همراه با روتورها نسبت به استاتورها می شود. کاهش فاصله محوری بین روتورها و استاتورها منجر به تماس آنها با یکدیگر، سایش سریع پره های توربین در ارتفاع و زوال می شود. مشخصه عملیاتیتوربودریل کنید و آن را متوقف کنید.

آماده سازی قطعات برای مونتاژ.

1. شفت ها را تمیز کرده و با روغن ماشین US-2 روغن کاری کنید.

2. قسمت های بدنه و شفت را با روغن ماشین تمیز و روغن کاری کنید و در حین مونتاژ انتهای آن را برش دهید.

3. نخ ها را تمیز کنید، چربی زدایی کنید، خشک کنید و قبل از تثبیت روغن کاری کنید. روان کننده ها: R-2 VTU شماره NP-34-60; Р-416 با پرکننده فلزی سرب-ید؛ مولیبدن سفتی اتصالات رزوه ای را بررسی کنید.

4. اندازه گیری های کنترلی ارتفاع روتورها و استاتورها را 10 قطعه انجام دهید. اختلاف بین 10 روتور و 10 استاتور نباید از 0.2 میلی متر تجاوز کند.

5. قطعات مونتاژ شده روی شفت را از بیرون با گریس پمپ TU577-55 روغن کاری کنید. می توان آن را با روغن کرچک به نسبت 5:1 رقیق کرد.

مونتاژ توربودریل های نوع T12M.

شفت توربودریل روی تکیه گاه ها قرار می گیرد، راه های کلید تمیز می شوند و کلیدها نصب می شوند. یک بوش تکیه گاه پایین، یک تاکید، مراحل توربین، جزئیات تکیه گاه های میانی روی شفت نصب شده است. تکیه گاه های میانی به طور مساوی بین مراحل توربین توزیع می شوند. هنگام مونتاژ، اندازه خروجی هاب روتور از دیسک استاتور نظارت می شود که باید در بازی محوری باشد. یک حلقه تنظیم بین استاتور بالایی و یاتاقان رانش پایینی نصب شده است. سپس قطعات تراست یاتاقان سوار می شوند. قطعات شفت با یک مهره چرخشی گیره می شوند. یک کلاه گذاشته می شود، سپس با یک مهره قفل ثابت می شود. زیر بدنه توربودریل و زیر شفت به همان روشی که در اتصالات ابزار لوله‌های مته وجود دارد، به انتهای لب به لب ثابت می‌شوند.

صحت مونتاژ:

1. کشش نوک پستان از 5 تا 20 میلی متر.

2. بازی محوری توربودریل بیش از 2 میلی متر نباشد.

حلقه تنظیم.

توربودریل های T12M، T32، KTD، بخش های کوتاه شده و پایین تر توربودریل های مقطعی: حلقه تنظیم در محفظه یا روی شفت بین یاتاقان رانش و توربین قرار دارد. توربودریل های مقطعی: حلقه تنظیم روی شفت یا محفظه بین زیر اتصال دهنده و توربین قرار دارد.

حلقه تنظیم نخ.

Turbodrills T32, TS5B, TS6, 3TS5A-8”. سیستم استاتور در محفظه با یک نخ مخروطی از نوع قفل ثابت می شود. تعیین ارتفاع حلقه تنظیم:

الف) با کمک یک دستگاه مخصوص، متشکل از یک زیر تنظیم کننده و یک پیچ توقف، سیستم استاتور با نیرویی متناسب با لحظه از محفظه خارج می شود.

ب) پس از بررسی سهولت چرخش با ممان 10-15 کیلوگرم بر متر. شفت و بازی محوری توربین: 7 ... 10 میلی متر از مدل.

ج) بعد B را اندازه بگیرید، فیکسچر را جدا کنید و بعد k را محاسبه کنید.

د) ارتفاع H حلقه نخ تنظیم کننده H=k-l را تعیین کنید، جایی که l طول نخ مخروطی است.

میزبانی شده در Allbest.ru

...

اسناد مشابه

شرح دستگاه و اصل عملکرد موتورهای DC. کارایی، عملکرد و ویژگی های مکانیکی. تجزیه و تحلیل کیفیت اصلی: راه اندازی، ترمز و گشتاور اضافه بار، سرعت و قابلیت کنترل چرخش.

چکیده، اضافه شده در 12/11/2010


هدف، مشخصات فنی و دستگاه اندازه گیری ترانسفورماتورهای ولتاژ. شرح اصل عملکرد ترانسفورماتورهای ولتاژ و روشهای نگهداری آنها. ایمنی در تعمیر و نگهداری ترانسفورماتور.

تست، اضافه شده در 2015/02/27


حالت ترمز الکترومغناطیسی موتور القاییبا روتور قفس سنجابی (مخالف): ویژگی های مکانیکی حالت ترمز پویا، اصل عملکرد مدار ترمز IM: روش کار آن و هدف کنترل ها.

کار آزمایشگاهی، اضافه شده در 12/01/2011


هدف، طبقه بندی و علامت گذاری نیروگاه های دیزلی، آرایش و تجهیزات آنها. الزامات پرسنل خدماتی آماده سازی واحد برق برای بهره برداری، راه اندازی و توقف. نظارت بر کار DES. دستورالعمل های ایمنی.

چکیده، اضافه شده در 2011/01/25


اطلاعات اولیه در مورد طراحی ترانسفورماتورهای جریان. دستگاه، نحوه عملکرد و اصول عملکرد انواع ترانسفورماتورهای جریان. پارامترها و ویژگی های اصلی ساختارهای فردی و همچنین کاربرد، طبقه بندی و هدف آنها.

چکیده، اضافه شده در 2011/02/08


تابلو برق کامل عایق گاز، مشخصات آن. طراحی عناصر اصلی دستگاه در سلول های SF6 با دو سیستم شینه در سه نوع مختلف. نمای کلی ترانسفورماتور ولتاژ.

ارائه، اضافه شده در 2015/07/20


شرح ساختار و نمودار حرارتی نیروگاه ترکیبی حرارت و نیروگاه، واحد توربین و نمودار حرارتی واحد نیرو، واحد چگالش، سیستم روغن. مشخصه انرژی و جریان بخار به توربین. اصل عملکرد دیگ بخار و دستگاه احتراق.

گزارش تمرین، اضافه شده در 2013/04/25


ویژگی های یک توربین بخار به عنوان یک موتور حرارتی پیوسته. تاریخچه ایجاد موتور، اصل عملکرد. ویژگی های عملکرد یک توربین بخار، مزایا و معایب آن، دامنه، اثرات زیست محیطی.

ارائه، اضافه شده در 2011/05/18


مشخصات فنیو مزایای اصلی SF6 کامل است تابلو برق. نمای کلی از طراحی عناصر اصلی. ترانسفورماتور ولتاژ برای سلول SF6. طراحی برقگیر SF6.

ارائه، اضافه شده در 11/07/2013


طبقه بندی و طراحی کنتورهای برق. نمای کلی کنتور الکترونیکی سه فاز CE 302. هدف و شرح ابزار اندازه گیری. الزامات ایمنی مشخصات فنی: دستگاه و عملکرد کنتور، چک و نگهداریدستگاه

1. توربودریل. هدف، انواع، ویژگی های طراحی.

در حفاری توربین بیشترین گشتاور فقط به دلیل مقاومت سنگ در برابر چرخش بیت (لوله ها و مکانیسم های بین بیت و توربودریل در صورت نصب) است. حداکثر گشتاور در لوله ها که با محاسبه توربین تعیین می شود (مقدار گشتاور ترمز آن) به عمق چاه، سرعت بیت، بار محوری روی بیت و خواص مکانیکی بستگی ندارد. سنگ های در حال عبور

تمرین استفاده از توربودریل نشان می دهد که دوام لوله ها در این روش حفاری تقریباً 10 برابر بیشتر از دوام لوله ها در حفاری چرخشی است. در حفاری توربین، ضریب انتقال نیرو از منبع انرژی به بیت بسیار بیشتر از حفاری چرخشی است.

یک توربودریل مدرن باید ویژگی ها و عملکردهای زیر را داشته باشد:

گشتاور کافی در نرخ جریان سیال خاص که بیش از 0.07 لیتر در ثانیه در هر 1 سانتی متر مربع سطح صورت نباشد.

عملکرد پایدار در سرعت های کمتر از 7 ثانیه برای بیت های غلتکی و 7-10 ثانیه برای بیت های الماسی.

بالاترین راندمان ممکن.

اطمینان حاصل شود که افت فشار روی بیت کمتر از 7 مگاپاسکال نیست.

MTBF حداقل 300 ساعت.

دوام کمتر از 2000 ساعت.

پایداری مشخصه انرژی حداقل تا زمان بین شکست.

استقلال مشخصه انرژی از فشار و دمای محیط.

امکان تغییر خواص رئولوژیکی سیال حفاری در فرآیند شکاف.

امکان وارد کردن پرکننده ها و افزودنی های مختلف به سیال حفاری.

امکان شستشوی چاه بدون چرخاندن بیت.

توانایی اندازه گیری مسیر چاه در هر نقطه تا بیت بدون بلند کردن رشته مته.

در صورت لزوم شفت خروجی را با محفظه قفل کنید و آن را از قفل شدن رها کنید.

میرایی ارتعاش ابزار حفاری

صرفه جویی در هزینه به ازای هر 1 متر حفاری چاه در مقایسه با راه های جایگزینو تجهیزات حفاری

اجرای همه این الزامات در یک طرح بسیار دشوار است. در عین حال، توصیه می شود تا حد امکان تعداد کمتری از توربودریل ها با همان قطر داشته باشید.

در اوایل دهه 1950، با توجه به افزایش عمق چاه ها، آنها شروع به تلاش برای افزایش تعداد مراحل توربین به منظور کاهش سرعت بیت ها کردند. توربودریل های مقطعی، متشکل از دو یا سه بخش ظاهر شدند که مستقیماً روی دکل حفاری مونتاژ شده بودند. این مقاطع با استفاده از یک رزوه مخروطی به هم پیچ شدند و محورهای آنها ابتدا با کوپلینگ های مخروطی و سپس با شکاف مخروطی به هم متصل شدند. تکیه گاه محوری توربودریل سکشنال در قسمت پایینی نصب شد.

در آینده به منظور ساده سازی عملکرد توربودریل ها، تکیه گاه محوری به بخش جداگانه- دوک. این بهبود امکان جایگزینی پوشیدنی ترین قسمت توربودریل در دکل حفاری - پشتیبانی آن - را ممکن کرد.

پد لاستیکی-فلزی که هنگام استفاده به عنوان سیال حفاری آب یا سیالات حفاری (رس) با محتوای جامد نسبتاً کم و همچنین در مقادیر کم افت فشار در سرتاسر بیت، در صورت استفاده به خوبی عمل می کند. مایعات حفاری سنگین یا به شدت آلوده، به طور قابل توجهی مشخصه خروجی توربودریل را تحریف کرد، که کارایی روش حفاری را کاهش داد، بنابراین، در پایان دهه 50، تحقیقات فشرده در مورد توسعه یک یاتاقان غلتکی برای یک توربودریل آغاز شد.

در اوایل دهه 60، R.A. Ionnesyan و همکارانش یک شعاعی سرسخت ایجاد کردند بلبرینگ کرویتوربودریل سری 128 000 که یک بلبرینگ چند مرحله ای دو کاره است.

بهبود بیشتر طرح‌های توربودریل با ظهور تکه‌های مخروطی جدید با کارایی بالا با یاتاقان‌های پر شده با روغن مهر و موم شده همراه است. برای توسعه موثر این بیت ها، سرعت چرخش تقریباً 2.5 - 5 ثانیه مورد نیاز است که منجر به ایجاد تعدادی جهت جدید در طراحی توربودریل ها شد:

با سیستم ترمز هیدرودینامیکی؛

چند بخش;

با یک توربین با گردش بالا و یک شیر کنترل جریان گل حفاری؛

با سیستم میرایی ارتعاش؛

با جریان سیال تقسیم شده و شفت توخالی؛

با سیستم استاتور شناور؛

با اتصال ترمز از نوع هیدرومکانیکی؛

با گیربکس

همچنین موتورهای هیدرولیک جابجایی پایین چاله - پیچی وجود داشت.

توربودریل های دوکی یکپارچه مقطعی

توربودریل دوکی یکپارچه مقطعی نوع 3TSSH! برای حفاری چاه با قطعات مخروطی و الماس طراحی شده است. از سه توربین و یک بخش دوک تشکیل شده است. یک یاتاقان محوری لاستیکی-فلزی بدون جریان در اسپیندل نصب شده است که عملکرد آب بندی محور توربودریل را نیز انجام می دهد.

هر بخش توربین شامل حدود 100 مرحله توربین، چهار یاتاقان شعاعی و سه مرحله پایه محوری ایمنی است. دومی برای از بین بردن خطر تماس بین روتورها و استاتورهای توربین به دلیل سایش یاتاقان دوک در حین کار استفاده می شود.

توربودریل با گشتاور بالا با سیستم ترمز هیدرولیک

توربودریل های با گشتاور بالا از نوع AGTSh با سیستم ترمز هیدرودینامیکی برای حفاری سوراخ های عمیق با بیت های غلتکی طراحی شده اند، اما می توانند برای حفاری الماس نیز استفاده شوند.

از سه بخش و یک دوک تشکیل شده است. دو بخش توربین شامل یک توربین چند مرحله ای با گردش بالا است. در مرحله سوم مراحل ترمز هیدرودینامیکی (HT) نصب می شود. مراحل GT از یک استاتور و یک روتور تشکیل شده است که تیغه های رینگ های آن دارای سیال بدون ضربه ای در اطراف حالت ترمز می باشد. هنگامی که چنین روتوری می‌چرخد، گشتاوری بر خلاف لحظه ایجاد شده توسط توربین توربودریل ایجاد می‌شود. مقدار گشتاور ترمز متناسب با سرعت شفت است.

یک بلبرینگ تماس زاویه ای سری 128 000 در اسپیندل توربودریل نصب شده است. حلقه های لاستیکی PRU.

توربودریل های چند بخش

به منظور کاهش فرکانس چرخش بیت و افزایش گشتاور در محور توربودریل، از مجموعه های توربین چند بخش (بیش از سه بخش) استفاده می شود. توربودریل های سریال که از پنج تا شش قسمت توربین مونتاژ شده اند، کارکرد موثر بیت های با کارایی بالا با کاهش مصرف سیال حفاری را امکان پذیر می کنند و همچنین فرصت های بسیار گسترده تری را برای انتخاب پارامترهای حالت حفاری بهینه در اختیار فن شناسان قرار می دهند.

با توجه به طرح طراحی آن، یک توربودریل چند بخش با یک سری تفاوتی ندارد. با این حال، افزایش تعداد بخش‌های توربین، الزامات بیشتری را بر قابلیت اطمینان دوک توربودریل تحمیل می‌کند: این دوک باید قابل اعتمادتر و بادوام‌تر از دوک‌های توربودریل سریال باشد. این الزامات توسط دوک های با مهر و موم دیسکی هزارتویی نوع SFD برآورده می شود. دوام آنها 2000-4000 ساعت است.

شکل گیری مشخصه انرژی یک توربودریل چندبخشی را می توان به روش های مختلفی انجام داد: با استفاده از انواع مختلفتوربین ها، ترکیب آنها با GT های مرحله ای، و همچنین تنظیم جریان سیال حفاری از طریق توربین.

توربودریل با سیستم تعلیق مستقل

افزایش تعداد بخش‌های توربودریل امکان تشکیل یک مشخصه انرژی بهینه را برای حفاری با قطعات مخروطی با یاتاقان‌های روغنی مهر و موم شده و ابزارهای برش سنگ الماس ایجاد می‌کند. به نظر می رسد این روش ساده ترین و قابل اعتمادترین باشد، با این حال، نیاز به رویکرد واجد شرایط تری برای مونتاژ و تنظیم بخش های توربین دارد. برای ساده‌سازی این عملیات و قابلیت تعویض بخش‌ها، طراحی یک توربودریل با سیستم تعلیق مستقل ایجاد شده است.

هر بخش توربین با سیستم تعلیق مستقل دارای بلبرینگ رانش مخصوص به خود است. بدنه های بخش با استفاده از یک نخ مخروطی به هم متصل می شوند و شفت ها توسط نیم کوپلینگ های مربعی به هم متصل می شوند و می توانند آزادانه در جهت محوری حرکت کنند. در نتیجه این آرایش مقاطع، سایش یاتاقان محوری دوک بر فاصله محوری بین استاتور و روتور توربین تأثیر نمی گذارد. مورد دوم فقط با سایش یاتاقان های نصب شده در بخش های توربین تعیین می شود. از آنجایی که بار محوری در این مقاطع فقط در یک طرف عمل می کند و عملاً هیچ جزء دینامیکی ندارد، این سایش به راحتی قابل پیش بینی است. در طول مونتاژ، روتور توربین در بالاترین موقعیت نسبت به استاتور تنظیم می شود که امکان افزایش زمان کار بلبرینگ رانش بخش را فراهم می کند. با توجه به آزمایشات میدانی، محدوده زمان برش توربین تا خرابی 120-350 ساعت است.

یاتاقان محوری دوک در شرایط سخت کار می کند. پاسخ گودال بر روی آن از نظر بزرگی و فرکانس اختلال متغیر است. نیروهای دینامیکی منجر به سایش شدید این بلبرینگ می شود. با این حال، بازی محوری مجاز در تکیه گاه می تواند حدود 16-20 میلی متر باشد، بنابراین MTBF می تواند کاملاً متناسب و حتی بالاتر از دوک های معمولی باشد، اما فقط در مواردی که ساییدگی تکیه گاه همراه با یک اسپیندل نباشد. تقسیم عناصر فردی آن (قفس، توپ).

توربودریل با سیستم تعلیق مستقل با هر نوع توربین قابل مونتاژ است. در هر بخش 80-90 پله قابل نصب است.

توربودریل با استاتور شناور

توربودریل‌های با استاتور شناور دارای مزایای مشابه توربودریل‌های با تعلیق مقطع مستقل هستند، با این حال، تکیه‌گاه محوری دوک دارای بار هیدرولیکی افزایش یافته است.

طرح های آنها اساساً با طرح های شناخته شده متفاوت است. هر استاتور چنین توربودریل دارای آزادی حرکت در جهت محوری است و با کمک یک کلید که وارد شیار مخصوصی در محفظه می شود، از چرخش تحت عمل ممان راکتیو خود قفل می شود. هر روتور همچنین یک پاشنه برای استاتور مربوطه است که حلقه های فاصله دهنده متصل ندارد.

چنین طراحی مرحله توربین باعث می شود که میانگین قطر توربین به حداکثر افزایش یابد و در عین حال بازی محوری در مرحله به حداقل برسد. بنابراین، در بدن طول استانداردمی توان تعداد مراحل را 1.4 برابر بیشتر از توربودریل های سریال قرار داد.

نقطه ضعف این طرح خروج آزاد سیال حفاری به سطح داخلی محفظه بخش توربین است.

توربودریل از سه بخش توربین و یک دوک با دو نوع پشتیبانی محوری تشکیل شده است: بلبرینگ ШШ)-172 و پاشنه فلزی لاستیکی PU-172. میانگین زمان بین خرابی یک توربودریل (برای یک اسپیندل) 210 ساعت است. عدم وجود رابطه بین برگشت محوری توربین و یاتاقان محوری اسپیندل این امکان را فراهم می کند که سایش انتهایی رینگ های پره توربین را از چرخش حذف کنیم. تمرین حفاری توربین و افزایش زمان چرخش دوک ها.

توربودریل شفت توخالی

توربودریل با شفت توخالی برای حفاری چاه با قطعات مخروطی و الماس در شرایط سخت معدنی و زمین شناسی طراحی شده است. توربودریل از بخش های توربین و یک دوک تشکیل شده است. بسته به شرایط عملیاتی، می توان از سه تا شش قسمت توربین برای ارائه مشخصات مورد نیاز توربودریل استفاده کرد.

بخش های توربین شامل یک محفظه و یک شفت توخالی است که در داخل محفظه بر روی چهار یاتاقان شعاعی لاستیکی-فلزی نصب شده است. حدود 100 مرحله توربین در فضای بین محفظه و شفت توخالی نصب شده است. انتهای شفت توخالی مجهز به نیم کوپلینگ های مخروطی شکاف است که در داخل آن عناصر آب بندی وجود دارد که از نشت مایع حفاری از حفره شفت به توربین جلوگیری می کند. هنگام مونتاژ بخش های توربین، ابعاد مشخص شده امتداد و فرورفتگی نیمه های کوپلینگ رعایت می شود تا از موقعیت مورد نیاز روتورها نسبت به استاتورها اطمینان حاصل شود.

دوک توربودریل شامل یک محفظه و یک شفت توخالی است که در داخل محفظه روی یاتاقان‌های شعاعی فلزی لاستیکی و یک بلبرینگ رانش شعاعی سری 128 000 نصب شده است.

وجود شفت‌های توخالی بخش‌های توربین و اسپیندل امکان انجام عملیات زیر را می‌دهد:

افت فشار 6-9 مگاپاسکال را در نازل های بیت بدون بارگذاری اضافی پمپ های گل حفظ کنید.

موقعیت فضایی سوراخ چاه را در مجاورت بیت بدون بلند کردن رشته مته به سطح اندازه گیری کنید.

بر اساس اندازه گیری ها، بار محوری روی بیت را تنظیم کنید تا روند به دست آوردن، انداختن یا تثبیت زاویه انحنای چاه را کنترل کنید.

پمپ را از طریق حفره شفت ها، دور زدن توربین، نوع متفاوتپرکننده ها؛

در موارد اضطراری، برای تعیین محل چسبندگی PO-50 مطابق T 39-020-75 و اژدرها، به عنوان مثال، TSh-35، TSh-43، TSh-50 مطابق با TU 25-04، در دستگاه های حفره شفت پایین بیایید. -2726-75، TU 25 -04-2702-75 یا TDSH-25-1، TDSH-50-2 طبق TU 39/5-137-73 و TU 39/5-138-73؛

فشار دادن سیال حفاری و تسطیح خواص آن از طریق شفت توخالی و به دنبال آن پرتاب جت جت - این عملیات به شما امکان می دهد زمان انجام این کارها را چندین برابر کاهش دهید.

توربودریل با درج کاهنده

توربودریل‌های با درج گیربکس از نوع RM برای استفاده کارآمد از بیت‌های مخروطی با یاتاقان‌های پر از روغن با سرعت جریان سیال حفاری از نظر فنی ضروری و کاهش فشار در مقایسه با سایر موتورهای هیدرولیک طراحی شده‌اند.

درج کاهنده پر شده با روغن در ترکیب با بخش های توربین و اسپیندل توربودریل های تولیدی سریال استفاده می شود. کاهنده درج بین بخش دوک و توربین نصب شده است، مجهز به یک چرخ دنده سیاره ای و یک سیستم حفاظت روغن برای چرخ دنده و یاتاقان ها.

چرخ دنده سیاره ای دو ردیفه، دندانه دار، با چرخ دنده مارپیچ نوویکوف است. سیستم حفاظت روغن دارای مهر و موم انتهایی است. شفت خروجی به وسیله یک کوپلینگ اسپلیند به شفت اسپیندل و شفت ورودی با استفاده از یک نیمه کوپلینگ به قسمت های توربین متصل می شود.

درج کاهنده یک واحد مستقل است که می تواند مستقیماً با یک دکل حفاری جایگزین شود. میانگین زمان بین خرابی یک گیربکس پر از روغن 100-115 ساعت است و هنگام حفر چاه با دمای پایین چاه بالا (بیش از 150 درجه سانتیگراد) حدود 40 ساعت است.

توربودریل یک موتور داون چاله با اصل کارکرد هیدرودینامیکی با استفاده از E K جریان است. توربین توربودریل با یک واحد پره ای متشکل از یک روتور متحرک و یک استاتور ثابت نشان داده می شود. یک جریان سیال به طور مداوم بین تیغه ها در گردش است که باعث می شود روتور همراه با شفت بچرخد.

مشخصه "T - D -Z"

1 G D + R> R Z - تکیه گاه بالایی کار می کند

2 G Y + R< R З – работает нижняя опора

3 G D + R \u003d R Z - حالت پاشنه شناور

تعیین گشتاور سفت شدن قطعات توربودریل

M P - لحظه اصطکاک در نخ

M t - لحظه اصطکاک در سطح انتهایی

M TOR - گشتاور ترمز توربودریل

d CP - متوسط ​​قطر نخ

j - زاویه ارتفاع

r - زاویه اصطکاک

S - زمین نخ

F ضریب اصطکاک فولاد بر روی فولاد (0.2) است.

ب - نیمی از زاویه در بالای نخ (30 0).

پارامترهای کاری توربین ها:

M cr =Qr(C 1i -C 2i);

C 1i، C 2i - سرعت ورودی و خروجی.

N هیدرولیک = Mw;

7. هدف، شرایط کار و طبقه بندی پمپ های گل. طرح های مدرن.

BN برای تزریق مایع حفاری به چاه طراحی شده است.

الزامات BN:

1) توانایی تنظیم عرضه در محدوده هایی که کارایی شستشو را تضمین می کند.

2) قدرت BN باید برای شستشوی چاه کافی باشد. و کارکرد موتور چاله.

3) اطمینان از حداقل بارهای اینرسی ممکن و ضربان فشار.

4) دوام اجزا و قطعات؛

5) محافظت از عناصر قسمت درایو از مایع شستشو و خاک؛

6) سهولت تعمیر و نگهداری و توانایی تعویض سریع قطعات سایش؛

7) امکان حمل و نقل و جابجایی به صورت مونتاژ شده.

8) اقتصاد و ایمنی در کار.

طبقه بندی BN:

1) با قدرت درایو:

الف) توان کم تا 200 کیلو وات:

ب) 200 - 400 کیلووات متوسط:

ج) بزرگ بیش از 400 کیلو وات؛

2) با توجه به اصل عمل هنگام جابجایی مایع:

الف) اقدام یک طرفه (ساده)؛

ب) اقدام دو طرفه (دوجانبه).

3) با توجه به تعداد سیلندرهای پمپ:

الف) دو سیلندر؛

ب) سه سیلندر.

پمپ های پیستونی افقی با دو سیلندر دو کاره (دوبلکس) و سه سیلندر تک اثره (تریپلکس) به عنوان پمپ گل مورد استفاده قرار می گیرند.

پیستون ها جامد و پیش ساخته هستند.

قسمت درایو

زاویه m/y غیرعادی برای دوبلکس 90 0 و برای تریپلکس 120 0.

مزایای 3 سیلندر قبل از 2 سیلن

1. بهترین آب. har-ka، به دلیل تغذیه ناهموار کمتر.

2. طراحی قسمت هیدرولیک ساده تر است (هیچ مهر و موم ساقه و یک جفت سوپاپ وجود ندارد).

3. جرم کمتر پمپ (برای پمپ های با قدرت بالا)

ایرادات:

1. طراحی پیچیده تر قسمت درایو.

2. سرعت پیستون افزایش می یابد => الف) سایش قطعات ساینده افزایش می یابد، ب) بدتر شدن ویژگی های هیدرولیک.

3. نیاز به نصب بوستر پمپ.

4. نیاز به روغن کاری سطوح پیستون و سیلندر (نیاز به نصب پمپ روغن است)

8.ترکیب و چیدمان تجهیزات برای تمیز کردن مایع فلاشینگ. ارزیابی کارایی کار.

طرح سیستم پاکسازی گل حفاری چهار مرحله ای.

مراحل تمیز کردن مته راه حل:

1. تمیز کردن درشت (الک)

2. تمیز کردن ریز (بر اساس استفاده از نیروی گریز از مرکز) در دو یا سه مرحله (سیکلون) روی جداکننده ماسه دوم، روی سومین دیسیلتر، روی سانتریفیوژ چهارم.

هیدروسیکلون

در هیدروسیکلون 1، محلول مته تحت فشار از طریق نازل تامین 4 تامین می شود. بزرگترین و سنگین ترین ذرات با چرخش توسط نیروهای گریز از مرکز به جریان خارجی محلول در ناحیه نزدیک دیواره 2 پرتاب می شوند. در امتداد یک مارپیچ فرود می آیند. مسیر، آنها از طریق نازل دوغاب 3 به جمع کننده لجن خارج می شوند. جریان صعودی محلول مته خالص شده از طریق لوله انشعاب 5 به مخزن گیرنده هدایت می شود.

کارایی تمیز کردن گل حفاری را در هر مرحله با استفاده از پارامترهای زیر ارزیابی کنید: 1. قطر دانه مرزی d. 2. درجه نظافت:

;

جایی که P است - تعداد اولیه g.p. P about - مقدار پاک شده.

9. سیستم سفر دکل حفاری. ترکیب و هدف گره های فردی، طراحی عناصر. قوانین عملیاتی انتخاب سیم بکسل

از سیستم مسافرتی دکل های حفاری استفاده می شود تبدیل حرکت چرخشیدرام وینچ در حرکت انتقالی قلابی که ستون بر روی آن آویزان است و همچنین کاهش نیروی کشش تارها و انتهای طناب پیچ خورده روی درام وینچ با افزایش سرعت آن

بر اساس طراحی، توربودریل ها به تک بخش، چند بخش، گشتاور بالا، دنده، دوک و کوتاه تقسیم می شوند.

توربودریل های تک بخش T12MZ (شکل XIII.5) با قطرهای 240، 212، 195 و 172 میلی متر با تعداد مراحل 100-120 ساخته شده است که در یک محفظه مونتاژ شده است. آنها مجهز به یک پاشنه لاستیکی فلزی هستند که در قسمت بالایی قرار دارد. لنت های رانش لاستیکی یا به صورت جوش داده شده به دیسک های فلزی یا به عنوان درج های لاستیکی قابل تعویض ساخته می شوند.

برای انحنای جهت‌دار هنگام حفر چاه‌های شیب‌دار، از توربودریل‌های کوتاه‌تر تک مقطعی با تعدادی پله 30-60 استفاده می‌شود.

شکل 5.توربودریل تک بخش.

1-شفت؛ 2-بوش نوک پستان; 3 کلید؛ 4- رانش؛ 5، 10، 11 حلقه های تنظیم، 6 روتور. 7-استاتور; 8، پشتیبانی 9 شعاعی; حلقه 12، 13 دیسکی و پاشنه; 14- رانش; مهره 15 روتور؛ 16 کلاهک؛ 17 - مهره قفلی; 18-مورد; آستین 19; 20، 22-subs; 21- نوک سینه.

توربودریل های چند بخشنوع TC (شکل 6) از دو یا چند بخش متصل به سری تشکیل شده است که هر کدام به همراه شفت خود در محفظه ای جداگانه مونتاژ شده و دارای

100 قدم یا بیشتر هنگامی که بدنه های بخش به یکدیگر پیچ می شوند، شفت های بخش توسط کوپلینگ های مخروطی-اسپلاین به هم متصل می شوند. بخش ها به صورت عمودی روی دکل حفاری بالای سر چاه پیچ می شوند.

یک توربودریل مقطعی دارای یک تکیه گاه محوری مشترک است که در قسمت پایینی قرار دارد. طراحی پاشنه لاستیکی-فلزی مانند توربودریل های تک بخش است. از نظر ساختاری، قسمت پایینی با توربودریل تک‌بخشی متفاوت است، زیرا بدنه در قسمت بالایی مجهز به یک زیر با رزوه مخروطی شکل است و یک نیمه کوپلینگ اتصال در قسمت بالایی شفت وجود دارد. موقعیت روتورها نسبت به استاتورها با استفاده از یک حلقه نصب شده بین توربین و پاشنه محوری تنظیم می شود.

استاتورها در محفظه با یک نوک پستان ثابت می شوند. در توربودریل ها TS5B-9"نوک پستان ZTS5B-9، TS4A-5، TS4A-4 دارای رزوه استوانه ای است. توربودریل های مقطعی از انواع دیگر دارای رزوه اتصال مخروطی هستند. از حلقه های تنظیم کننده برای ایجاد پیش بار لازم برای فشرده سازی استاتورها استفاده می شود.

در قسمت های میانی و بالایی توربودریل ها کفش محوری وجود ندارد. موقعیت شفت با روتورها نسبت به محفظه با استاتور توسط یک حلقه تنظیم نصب شده بین زیر اتصال و دیسک های استاتور تعیین می شود.

استاتورها در محفظه های بخش بالایی و میانی با سفت کردن اتصال رزوه ای مخروطی از طریق حلقه های تنظیم محکم می شوند. توربودریل های TS4A-5" و TS4A-4" از یک نخ استوانه ای استفاده می کنند.

برنج. 7. توربودریل اسپیندل.

1-شفت؛ 2-بدن

پشتیبانی 3، 4 شعاعی.

5- رانش؛ پاشنه 6 دیسکی;

7، 8 مهره و مهره قفلی؛

9-نیمه جفت پایین; 10-مترجم.

توربودریل اسپیندل(شکل 7) به منظور کاهش اتلاف سیال حفاری از طریق یاتاقان پایینی - نوک سینه - هنگام حفاری با جت بیت ها، که نیاز به فشار زیادی از سیال در هنگام خروج از محور توربودریل دارد، ایجاد شده است، برای این بخش جداگانه ای وجود دارد. به پایین توربودریل متصل است - یک دوک با پایه محوری و یاتاقان های شعاعی که برای کاهش نشت محلول از طریق شکاف های بین شفت و یاتاقان مسکن طراحی شده است.

برنج. 7.توربودریل اسپیندل.

1-شفت؛ 2-بدن پشتیبانی 3، 4 شعاعی. 5- رانش؛ پاشنه 6 دیسکی; 7، 8 مهره و مهره قفلی؛ 9-نیمه جفت پایین; 10-مترجم.

توربودریل های اسپیندل با قطرهای 240، 195، 185، 172 و 164 میلی متر تولید می شوند. اسپیندل شامل شفتی است که در محفظه ای روی دو یاتاقان شعاعی نصب شده است. برای درک بارهای محوری، از یک پاشنه لاستیکی-فلزی استفاده می شود که از مجموعه ای از دیسک های فولادی و یاتاقان های لاستیکی-فلزی تشکیل شده است که با یکدیگر متناوب هستند. محفظه اسپیندل از طریق یک ساب به قسمت پایینی توربین متصل می شود و شفت از طریق یک کوپلینگ به همان روشی که بخش ها به یکدیگر متصل می شوند.

توربودریل با توربین های نهایی نوع L(شکل 8) با مواردی که قبلا توضیح داده شد تفاوت دارند در این که توربین های آنها دارای یک مشخصه متغیر در جریان سیال ثابت هستند. این توربین ها به گونه ای طراحی شده اند که افت فشار در سراسر توربین به عنوان تابعی از WOB و گشتاور ترمز ناشی از آن کاهش می یابد. آنها از توربین های با گردش بالا استفاده می کنند، جایی که یک دیفرانسیل ثابت با استفاده از یک شیر بای پس حفظ می شود، که از طریق آن بخشی از سیال به داخل حلق تخلیه می شود و توربودریل را دور می زند. این به عملکرد پایدار توربین در جریان متغیرمایعات

این توربودریل ها با مواردی که قبلا توضیح داده شد تفاوت دارند در این که از بلبرینگ ها به جای یاتاقان ها و یاتاقان های فلزی لاستیکی استفاده می کنند. پاشنه این توربودریل در قسمت زیرین قرار گرفته و به صورت بلبرینگ ده ردیفی ساخته شده است. این یاتاقان ها در یک محیط سیال حفاری کار می کنند، بنابراین درزگیرهای محافظ برای محافظت از یاتاقان از ورود ذرات ساینده بزرگ به داخل آن نصب می شوند. توربین ها در بالا با بلبرینگ های شعاعی میانی قرار دارند که سیال حفاری از طریق آنها جریان می یابد. بلبرینگ ها بدون طراحی قفس استفاده می شوند.

بستن توربین ها، محفظه ها و اتصال شفت مشابه مواردی است که در بالا توضیح داده شد. البته قابلیت سرویس دهی بلبرینگ های ساچمه ای در محیط گل حفاری اندک است، زیرا سایش ساینده قوی آنها رخ می دهد.

توربودریل های نوع A با قطرهای 240، 195 و 164 میلی متر از کدهای زیر تولید می شوند. A9K5Ca، A7N4S و A6KZS با تعداد مراحل تا 240. مراحل در قسمت پایین نصب شده اند، و بقیه - در قسمت بالایی.

برای بهبود شرایط کار بیت و افزایش گشتاور با افزایش WOB در حین حفاری، می توان از توربودریل های نوع A7H با دریچه کاهنده فشار که مستقیماً بالای توربودریل یا در فاصله ای از آن نصب شده است استفاده کرد.

شکل 8توربودریل با توربین های محدود کننده نوع L.

I، II - بخش های پایین و بالایی؛ 1-شفت؛ 2-تاکید؛ 3 - نوک پستان؛ 4 - یاتاقان توپ رانش شعاعی. غده 5 صورت; 6، 7-بوش; 8-روتور؛ 9-استاتور; 10- تکیه گاه شائوئیک; 11 آجیل؛ 12 کلاهک؛ 13 مهره قفلی؛ 14 نیم کوپلینگ; 15-بدنه; 16، 17 زیر.

شیر بای پس(شکل 9) دارای یک شیر چک است که آستین توسط فنر به آن فشار داده می شود. هنگامی که اختلاف فشار زیر شیر و بالای شیر کاهش می‌یابد، آستین به سمت پایین حرکت می‌کند و سوراخ کناری L را باز می‌کند و حفره داخلی لوله‌ها را با آنولوس ارتباط می‌دهد. اگر اختلاف فشار وجود نداشته باشد، آستین تحت تأثیر فنر پایینی بالا می رود، سوراخ کناری را می بندد و تمام مایع حفاری وارد توربودریل می شود.

این اتصالات را می توان با استفاده از موتورهای محرک پمپ گل با سرعت متغیر کار کرد. در این حالت، با کاهش سرعت بیت، دیفرانسیل در سراسر توربین کاهش می یابد و در نتیجه قدرت کاهش می یابد. موتورهای پمپ به طور خودکار سرعت و جریان پمپ ها را افزایش می دهند که منجر به افزایش گشتاور تولید شده توسط توربودریل می شود.

شکل 9. اتصال بای پس سوپاپ.

1-مورد

3 پیستون؛

4-چشمه;

5-sub;

6 ساقه;

به عنوان یک نتیجه از معرفی گسترده حفاری توربین، ایجاد توربودریل هایی ضروری بود که بتواند انواع شرایط ساخت چاه را برآورده کند و رشد بیشتر در شاخص های فنی و اقتصادی حفاری را تضمین کند. تجربه قابل توجه انباشته در استفاده از توربودریل ها، مطالعه شرایط عملکرد و تعمیر آنها و همچنین طراحی و کار پژوهشیهمراه با توسعه نظری مسائل مربوط به بهبود عملکرد توربین ها، مطالعه تأثیر فاصله های محوری بر بازده توربین ها و غیره، امکان ایجاد یک محدوده طبیعی از توربودریل ها را فراهم کرد که به بهترین وجه نیازهای افزایش یافته تمرین حفاری را برآورده می کند. .