Строительство нефтяных и газовых скважин. А. С. Новиков
Чтение книги онлайн.

Читать онлайн книгу Строительство нефтяных и газовых скважин - А. С. Новиков страница 46

СКАЧАТЬ не снижая мощности, что особенно актуально при бурении горизонтальных стволов скважин.

      Различают четыре режима работы ВЗД:

      1. холостой;

      2. оптимальный (наиболее высокого КПД);

      3. экстремальный (максимальной мощности);

      4. тормозной (число оборотов = 0).

      Рис. 7.2. Зависимость момента и частоты вращения вала ВЗД от кинематического соотношения рабочих элементов (D,Q,P-const)

      Наиболее уязвимым узлом двигателя является соединение ротора двигателя с шпиндельной секцией. Механизм, соединяющий планетарно движущийся ротор с концентрично вращающимся валом, работает в тяжелых условиях. Помимо передачи крутящего момента и осевой нагрузки, этот узел должен воспринимать сложную систему сил в агрегате, характеризующейся непостоянной ориентацией ротора. Существует несколько решений:

      1. Шарнирные соединения;

      2. Торсион (Гибкий вал).

      Торсион (гибкий вал) не нашел применения из-за их ненадежности при перекосе секций более 1030 '. [15]

Конструкция ВЗД

      Винтовой забойный двигатель представляет собой симметричный роторный агрегат с применением зубчатого косого зацепления, приводимый в действие за счёт давления подаваемой жидкости (Рис 66).

      Конструктивно состоит из:

      • Двигательного узла.

      • Рабочей части.

Двигательный узел

      Двигательная секция ВЗД – основной силовой компонент двигателя и поэтому определяет его основные технические характеристики, такие как мощность, крутящий момент, КПД и частота вращения ротора.

      Ротор имеет конструкцию похожую на сверло, но с высокопрочным износостойким покрытием, так как предназначен для передачи крутящего момента. Его изготавливают из высокопрочной легированной стали.

      Количество зубьев у него меньше на одну единицу, чем у статора. Двигательный узел выполняют с определённым натяжением зубчатого зацепления, который зависит от параметров рабочей жидкости, свойств эластомера, температуры эксплуатации, а также других характеристик. От того, насколько точно они будут подобраны зависит прочность двигателя в целом и его ресурс работы.

      На ресурс работы рабочей пары влияют следующие факторы:

      • Присутствие в рабочей жидкости абразивных твёрдых частиц и дополнительных примесей.

      • Использование в составе жидкости веществ, которые разъедают эластомер или изменяют его механические свойства. К ним относятся: соли, жидкость с высоким содержанием нефтепродуктов, хлориды, кислоты и соли.

      • Превышение допустимых норм по температурным условиям в точке забоя, которые могут влиять на эластомер.

      • Недостаточный прогрев рабочей пары при старте двигателя.

      • Использование неправильного натяжения статор-ротор.

Рабочие органы ВЗД

      Винтовой СКАЧАТЬ