 |
Вопрос 60. Особенности проектирования и реализации режимов бурения электробуром.
|
|
|
|
Вопрос 60. Особенности проектирования и реализации режимов бурения электробуром.
Электробур – это электрический забойный двигатель. Электроэнергия к электробуру подводится по кабелю, вмонтированному в бурильные трубы, через токоприемник. Токоприемник состоит из контактных колец и щеток, помещенных в герметически закрытый корпус, который предохраняет попадание бурового раствора вовнутрь.
Основные особенности бурения электробуром:
· электроэнергия подается с малыми потерями, т. к. используется высокое напряжение;
· мощность и частота вращения электробура не зависит от количества и свойств бурового раствора, а также глубины погружения электробура;
· характеристики электробура неизменны в течение всего срока службы, т. к. электробур является герметичной маслонаполненной машиной и не подвержен абразивному износу;
· изменение нагрузки на долото и износ долота определяется значениями тока и мощности с помощью ваттметра, в результате можно предупредить аварии с долотом.
С помощью электробуров целесообразно бурить наклонно-направленные и горизонтальные скважины, а также с применением газообразных агентов.
Вопрос 61. Особенности проектирования и реализации режимов роторного бурения.
При роторном бурении параметры режима бурения не зависят друг от друга. В процессе бурения можно изменять любой из них (GД, n, Q), не изменяя других.
Оптимальный режим роторного бурения зависит от максимальных значений каждого параметра в отдельности.
При роторном способе бурения основные режимные параметры - осевую нагрузку, частоту вращения долота, расход бурового раствора - можно изменять с пульта бурильщика, т. е. можно в определенных пределах одновременно повышать или понижать, фиксировать один из них на одном уровне и изменять уровни других. Это позволяет подбирать лучшие сочетания параметров для конкретных условий бурения.
|
|
|
Осевая нагрузка устанавливается с учетом типа долота, механических свойств пород, других параметров режима бурения и определяется из расчета удельной нагрузки на 1 см диаметра долота, которую рекомендуется принимать при бурении очень мягких пород 500-1000 Н, мягких - 1000-2000, пород средней твердости - 2000-4000, плотных твердых пород -3000-6000 и твердых окремненных и кремнистых пород 9000-12000 Н.
Для приработки опор шарошечных долот в течение первых 5-10 мин необходимо работать при пониженной осевой нагрузке.
Следует иметь в виду, что механическая скорость проходки повышается с увеличением нагрузки на долото лишь до определенного предела. Чрезмерная нагрузка сопровождается уменьшением механической скорости.
Частота вращения долота принимается равной 20 -300 об/мин, за рубежом практикуется 25-40 об/мин. Это связано с тем, что снижаются затраты энергии на холостое вращение колонны, увеличивается долговечность долот и бурильных труб, уменьшаются вибрации и вероятность поломок труб. Мягкие породы бурят при больших частотах вращения долота и небольшой осевой нагрузке. В твердых породах частота вращения уменьшается, а нагрузка на долото увеличивается.
Расход промывочной жидкости при роторном бурении определяют исходя из скорости выходящего потока, величина которой должна быть не менее 0, 8-1, 2 м/с. В мягких породах интенсивность шламообразования больше и поэтому значение скорости должно быть больше, чем при бурении твердых пород.
Вопрос 62. Электробуры. Конструкции их и системы токопровода. Характеристики и влияющие факторы.
Электробур состоит из корпуса 1 цилиндрической формы, верхний конец которого имеет резьбу для соединения с буpильной колонной; гидравлической турбины 2; электрогенератора 3 с полым валом, бесконтактного, синхронного с электромагнитным возбуждением или с возбуждением от постоянных магнитов; блока защиты и управления 4, обеспечивающего электрическую связь генератора с двигателем и выполняющего функцию регулятора напряжения и скорости вращения вала электродвигателя; электродвигателя с полым валом 5, асинхронного, короткозамкнутого; перепускного патрубка 6 для прохождения промывочной жидкости к забою скважины; электрокабеля 7 для передачи тока от генератора электродвигателю; соединительной муфты 8 для передачи крутящего момента с вала гидротурбины на ротор генератора
|
|
|
ЭБ состоит из трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и шпинделя.
ЛЭП (электрическая энергия) → Расп. Устр. . (высокого напряжения) → ПТ (пониж. трансф. ) → СУ (станция управления) → НК (по наружному кабелю) → Токоприемник → Кабель внутри БТ → Электробур. Управление с пульта бурильщика.
Особенности бурения ЭБ
• АД может длительное время работать при Мном. и n = nн ÷ nx.
• Изменяя 
, можно ↑ n и М
• Двигатель ЭБ обладает большой перегрузочной способностью по N(до 50%), а по М → до M max, что позволяет преодолевать резкие изменения 
(осев и моментные) без остановки вращения при чередовании горных пород по твердости и неравномерной подаче долота.
• Так как I(ток) и W(мощность), потребляемые из сети, применяются с увеличением или уменьшением и момента на долоте => удобно контролировать отработку долот, определять оптимальные РБ (с помощью амперметра на пульте бурильщика).
• Рекомендуется применять АСПД (РПД), отрегулированные на поддержание установленной мощности по ваттметру и по индикатору веса.
• Ограничена температура в скважине для исключения перегрева.
• Для снижения Iпуск. и заклинивания долота → пускают ЭД, пока он еще не дошел до забоя. При опасности зависания БК вращается ротором (5÷ 30 об/мин).
• При промывке аэрированными БР наблюдаются частые пробои токопровода.
• При продувке ЭД и долото недостаточно охлаждается => ↓
• Как при роторном бурении → 2 канала передачи N на забой.
|
|
|
• ↑ гидравлическое сопротивление в ЭБШ (кабель и устройства подвески).
• Более высокий КПД, ↑ Мкр и n.
• ЭБ легче управлять с поверхности + питание телеметрических систем при бурении Н – Нскважин, упрощенная автоматизация процесса бурения.
• Малое распространение, т. к. достигнутые Vм и Мg не выше, чем при бурении Г3Д, а оборудование для бурения ЭБ сложнее и дороже + низкая надежность токопровода => ремонтные службы, квалификация персонала.
|
|
|
