Avtonova37.ru

Авто мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чем отличается винтового двигатель от забойного двигателя

Винтовой забойный двигатель

Винтовой забойный двигатель (англ. positive displacement motor; mud motor; drilling motor ) — это машина объемного (гидростатического) действия. Основными элементами конструкции являются: двигательная секция, шпиндельная секция, регулятор угла. Винтовой забойный двигатель (ВЗД) применяют для бурения скважин различной глубины, широко применяются для наклонно-направленного и горизонтального бурения.

СССР является родиной турбинного бурения. Первый промышленный образец был изготовлен еще в 1922—1923 гг . Это был редукторный турбобур с одноступенчатой турбиной, начиная с 40-х годов основных техническим средством для бурения скважин являлся многоступенчатый турбобур. Широкое распространение турбинного бурения позволило получить высокие темпы роста добычи нефти и газа. [1]

Однако с увеличением средних глубин скважин, совершенствования долот и технологии роторного бурения отечественная нефтяная промышленность стала отставать по показателю проходки за рейс от мирового уровня. Так в 1981—1982 годах средняя проходка за рейс в США составляла 350 м, в то время как в СССР она не превышала 90 м. Такое отставание от США было связано с характеристикой турбобуров, которые не позволяли получать частоту вращения менее 400—500 об/мин с обеспечением необходимого крутящего момента и уровня давления насосов, и как следствие было невозможно применять современные низкооборотные шарошечные долота. И перед нефтяной промышленностью СССР встал вопрос о переходе на технологию низкооборотного бурения. [1]

Роторное бурение хоть и применялось, но технологически сильно отставало от мирового уровня: не имелось бурильных труб и буровых станков высокого технического уровня. Таким образом было принято решение о создании низкооборотного забойного двигателя для замены турбобуров. Работы по созданию опытных образцов винтовых забойных двигателей (ВЗД) начались в США и СССР в середине 60-х годов. В США первые ВЗД были альтернативой турбобурам для наклонно-направленного бурения, а в СССР они служили средством для привода низкооборотных долот [1] .

В последние годы в технике и технологии бурения скважин произошли значительные изменения: появились новые технологии в наклонно-направленном бурении (бурение горизонтальных участков, бурение дополнительных стволов из ранее пробуренных скважин), распространение долот типа PDС, новейшие телеметрические системы для контроля забойных параметров во время бурения и др. И если раньше ВЗД рассматривались только как альтернативу турбобурам и их перспектива оценивалась неоднозначно, то сейчас в силу свои уникальных характеристик ВЗД стали основной частью современных технологий. В 2010 году в России выполнено ¾ всего объема бурения и ремонта скважин при помощи ВЗД и они были взяты на вооружение практически всеми российскими и зарубежными нефтегазовыми и сервисными компаниями [2] .

Конструкция и принцип работы [ править | править код ]

Винтовые забойные двигатели относятся к объемным роторным гидравлическим машинам и согласно общей теории таких машин элементами рабочих органов (РО) являются:

  • Статор двигателя с плоскостями, примыкающими по концам к камерам высокого и низкого давления. [3]
  • Ротор-винт, носящий название ведущего через который крутящий момент передается исполнительному механизму. [3]
  • Замыкатели-винты, носящие название ведомых, назначение которых уплотнять двигатель, то есть препятствовать перетеканию жидкости из камеры высокого давления в камеру низкого давления [3] .

Сравнительно малая металлоемкость и простота конструкции является важным фактором, способствующим широкому использованию роторных гидромашин в современной технике.

РО ВЗД является винтовой героторный механизм — зубчатая пара с внутренним пространственным зацеплением, состоящая из ротора и статора с циклоидальными профилями зубьев.

Ротор совершает планетарное движение внутри неподвижного статора, центры их поперечных сечений смещены на расстояние эксцентриситета зацепления.

К отличительным особенностям ВЗД относятся:

  • Отсутствие быстроизнашивающихся распределительных устройств, поскольку распределение жидкости по камерам рабочих органов осуществляется автоматически за счет соотношения чисел зубьев и шагов винтовых поверхностей ротора и статора. [4]
  • Кинематика рабочих органов, в относительном движении которых сочетается качение и скольжение при относительно невысоких скоростях скольжения, что снижает износ рабочей пары. [4]
  • Непрерывное изменение положения контактной линии (геометрического места точек касания ротора и статора) в пространстве, в результате чего механические примеси, находящиеся в жидкости, имеют возможность выносится потоком из рабочих органов. [4]

Так как ВЗД находится в непосредственном контакте с жидкостью (буровым раствором), который и приводит его в действие, то благодаря указанным особенностям он является практически единственным типом объемных гидравлических двигателей, который сравнительно долговечны при использовании рабочих жидкостей, содержащих механические примеси [4] .

Практически любой ВЗД можно разделить на несколько основных узлов: двигательная секция, шпиндельная секция, регулятор угла перекоса. [5]

Двигательная (силовая) секция предназначена для преобразования энергии потока жидкости в вращательное движение ротора. Она состоит из стального ротора с винтовыми зубьями и статора, который имеет эластичную обкладку с внутренней винтовой поверхностью, выполненную обычно из резины. Статор и ротор двигательной секции должны соответствовать некоторым условиям: [5]

  • Числа заходов статора и ротора должны отличаться на единицу [4] ;
  • Шаги винтовых поверхностей статора и ротора должны быть пропорциональны числам их заходов;
  • Винтовые поверхности статора и ротора должны иметь одинаковое направление [4]

Зубья статора и ротора находятся в непрерывном контакте, образуя замыкающиеся по длине статора единичные камеры. Буровой раствор, проходя через эти камеры, проворачивает ротор внутри статора. По конструкции двигательной секции различают монолитные и секционные двигатели. [5]

Шпиндельная секция. Под термином «шпиндель» подразумевается автономный узел двигателя с выходным валом с осевыми и радиальными подшипниками. Шпиндель является одним из главных узлов двигателя. Он передает крутящий момент и осевую нагрузку на долото, воспринимает реакцию забоя и гидравлическую осевую нагрузку, действующую в РО, а также радиальные нагрузки от долота и узла соединения планетарного ротора и вала шпинделя (шарнир или гибкий вал). [6]

Шпиндель выполняется в виде монолитного полого вала, который соединяется посредством наддолотного переводника в нижней части с долотом, а с помощью муфты в верхней части — с шарниром или гибким валом [6] По конструктивному исполнению шпиндели бывают открытые и маслонаполненные. В открытых (используются почти во всех серийных отечественных двигателях) узлы трения смазываются и охлаждаются буровым раствором, а в маслонаполненных узлы трения находятся в масляной ванне с избыточным давлением на 0,1-0.2 МПа, превышающим давление окружающей среды. [7] .

Регулятор угла предназначен для перекоса осей секций двигателя или самого двигателя относительно нижней части бурильной колонны. Устанавливается между силовой и шпиндельной секцией или над самим ВЗД. Обычно состоит из двух переводников, сердечника и зубчатой муфты. [5]

В большинстве компоновок низа бурильной колоны, включающих ВЗД, устанавливаются переливные клапаны. Они предназначены для сообщения внутренней полости бурильной колонны с затрубным пространством при спуско-подъемных операциях. Применение клапана устраняет холостое вращение двигателя, а также уменьшает гидродинамическое воздействие на забой и стенки ствола скважины, предотвращает перелив бурового раствора на устье скважины. Устанавливаются над двигателем или входят непосредственно в конструкцию ВЗД [8] .

ВИНТОВОЙ ЗАБОЙНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Винтовой забойный двигатель ВЗД является объемным мотором. Буровой раствор высокого давления через бурильную трубу входит в винтовый забойный двигатель, гидравлическая энергия преобразовывается в механическую энергию, ротор приводит главный вал и долото во вращение, действует долото, осуществляется цель бурения. Наша компания поставляет винтовые забойные двигатели ВЗД серии 2-3/8″—11-1/4″ серии LZ, или с различными размерами по специальным требованиям заказчиков.

В настоящее время кроме популярных прямых винтовых забойных двигателей, мы предлагаем и следующие типы винтовых забойных двигателей ВЗД:
1. Гнутый винтовый забойный двигатель: структурное сгибание под углом на корпусе направляющего вала винтового забойного двигателя для отклонения с разными кривинами. Имеются корпус отдельного гнутья и двойного гнутья.
2. Винтовый забойный двигатель с регулируемым углом: для разных коэффициентов отклонения гнутых винтовых забойных двигателей можно регулировать углы перегиба винтового забойного двигателя.
3. Удлиненный винтовый забойный двигатель: на основе обычного винтового забойного двигателя повышен класс мотора для увеличения крутящего момента винтового забойного двигателя, чтобы ускорить разбивание долотом пород.
4. Пустотелый винтовый забойный двигатель: для большого расхода выбуренных пород при бурении применяется пустотелый ротор с твердой легированной форсункой, таким образом, увеличен входной расход и повышен водяной привод долота.
5. Винтовый забойный двигатель с высоким отклонением: оригинальное проектирование, кратчайшая длина, точка изгибания ближе к долоту, коэффициент отклонения >1°/m.
6. Винтовый забойный двигатель для стойкого к насыщенному соляному раствору глинистого раствора: для долговременной работы винтового забойного двигателя в насыщенном соляном растворе применяется специальное покрытие, антикоррозийное и износостойкое.
7. Высокотемпературный винтовый забойный двигатель: для повышения стойкости резины статора винтового забойного двигателя к высокой температуре, для удовлетворения требований к бурению при высоких температурах в градиентных зонах высокой температуры земли, в глубоких скважинах, в сверхглубоких скважинах применяется качественная и жаростойкая резина для изготовления статора мотора, стойкость мотора к высокой температуре повышается до 160ºС.
8. Уплотнительный винтовый забойный двигатель с приводным валом: изменить обычный приводной вал с глинистым раствором для смазывания в уплотнительный приводной вал с маслом для смазывания, улучшить рабочие условия упорного и радиального подшипников, удлинить срок полезной службы цельного винтового забойного двигателя.

Читать еще:  Газ 3110 двигатель 406 инжектор заводится и глохнет

Конструктивные особенности винтовых забойных двигатели ВЗД

1. Блок клапана сброса

Клапан сброса состоит из поршня, муфты, пружины и т.д. Клапан имеет два положения:»открыто» и «Закрыто». При спускоподъемных операциях он находится в положении «открыто». Проходные каналы связывают затрубное пространство и бурильную колонну для обеспечения циркуляции раствора и для предотвращения выброса бурового раствора на ротор во время спускоподъемных операций.
При прохождении бурового раствора через устье клапана создается дифференциальное давление на концевых отверстиях, обеспечивающее толкающее усилие. Когда такое давление превышает усилие пружины и статическое трениепоршень клапана сброса опускается и пропускные каналы закрываются .При этом буровой раствор направляется в двигатель.
Энергия давленияпреобразуется в механическую энергию. Когда буровой насосостановлен или когда значение производительности недостаточно,дифферен циальное давление недостаточно для превышения усилияпружины и она возвращает поршень в положение «закрыто».

2. Компановка винтового забойного двигателя ВЗД

Винтовой двигатель ВЗД состоит из двух частей. Статор представляет собой трубу с покрытием из эластомера ВипаГ1. Резиновая полость в статоре имеет спирально винтовую форму. Ротор представляет собой стержень спиральновинтовой формы из прочного стального сплава с прочным хромовым покрытием для снижения трения и абразивного воздействия при вращении. Форма и размер ротора и статора обеспечивают надежный контакт. Точкивзаимного контакта образуют герметичный спиральный канал по оси двигателя.

При вращении ротора в статорегерметичная полость перемещается, обеспе чиваяпреобразование энергии. Это представляет собой основной принцип действия винтового двигателя. Роторы забойных двигателей имеют различный заходлопастей.
В целом, двигатель с однозаходной лопастью имеет преимущества в высокой скоростииболеенизкомкрутящеммоменте;многозаходныелопастныедвигателиимеет низкую скорость и высокий крутящий момент. Рабочее значение крутящего момента двигателей пропорционально перепаду давления на двигателе.
Таким образом, выходное значение крутящего момента контролируется давлением на буровом насосе (давление циркуляции + дифференциальное давление на двигателе]. Дифференциальное давление на двигателе не должно превышать установленных значений для предотвращения преждевременного износа забойного двигателя.
Теоретически скорость вращения прямопропорциональна объему жидкости, поступающей в спиральную полость. Контроль входного объема жидкости обеспечивает контроль скорости вращения.
Для повышения производительности винтового двигателя ВЗД без увеличения скорости вращения ротор некоторых забойных двигателей имеет полость со штуцером. Это позволяет увеличить производительность забойного двигателя, но при этом скорость вращения двигателя снижается вместе с увеличением нагрузки на долото (нелинейно). Следует уделить внимание соответствующему выбору и режиму

3. Компановка соединительного штока

Компоновка соединительного штока соединяется с нижней частью ротора и с верхней частью ведущего вала и служит для передачи вращения от двигателя к ведущему валу и долоту.
Она также компенсирует угловую несоосность эксцентрического движения ротора и концентрического движения ведущего вала. Гибкость компановки достигается применением двух противоположных соединений универсального типа.

4. Компановка подшипников

Компановка подшипников не только передает крутящий момент и скорость вращения двигателя надолото, но также принимает на себя осевые и радиальные нагрузки, возникающие в процессе бурения.

Основная структура компоновки представляет собой группу подшипников. Компоновка ведущего вала гидравлических забойных двигателей имеет различную структуру.
Стандартная компановка подшипников имеет верхний инижний подшипники из карбида вольфрама, группу нажимных шарикоподшипников между ними, что обеспечиваетприемистостькнагрузкеи длительность срока эксплуатации. Герметичный ведущий вал имеет сходную структуру.
Такая конструкция обеспечивает увеличение межремонтного срока эксплуатации двигателя за счет применения сальниковых уплотнителей, благода ря чему работа компановки подшипниковпроисходитвгерметичных условиях, и изолирует этот узел от попадания промывочной жидкости.
Верхнийинижнийрадиальныйподшипниккомпоновки ведущего вала витового забойного двигателя изготовлены из сплава СС. В середине расположены нажимные плоские подшипники РйС с высокой переносимостью нагрузки и длительным сроком эксплуатации.

Технические характеристики винтовых забойных двигателей ВЗД

Комплектование забойных двигателей ВЗД

Управляемый винтовой забойный двигатель обычно состоит из различных кривых переводников, изогнутых корпусов и стабилизатора и может использоваться для наклоннонаправленного и горизонтального бурения

Кривой переводник и корпус

Управляемый винтовой забойный двигатель состоит из следующих элементов и узлов:
Винтовой забойный двигатель ВЗД с изогнутым переводником (Его верхняя часть оснащена переводником с заданным углом, угол задаётся производителем в соответствии стребованиями клиента);
Винтовой забойный двигатель ВЗД с муфтой изменения угла (Корпус универсального вала одиночноизогнутый. Угол изгиба корпуса задаётся клиентом. Положение точки изгиба может размещаться в верхней или нижней части изогнутого корпуса. В целом, для одного и того же угла расстояние выноса нижней точки изгиба невелико и степень набора высока. Точка изгиба может располагаться в верхней части корпуса без специальных требований).
Двойной изогнутый корпус с одним направлением (Корпус универсального вала имеет два угла изгиба в одном направлении).
Двойной изогнутый корпус с разными направлениями (Корпус универсального вала имеет два угла изгиба в разных направлениях. Нижний угол искривления вдвое превышает верхний угол искривления. Такая конструкция имеет большой угол искривления и малое отклонение].
Изогнутый переводник и корпус с большим отклонением и одним направлением (Кривой переводник устанавливается в верхней части, а корпус универсального вала имеет один изгиб)

Кривой переводник и корпус

винтовой забойный двигатель с изогнутым переходником

винтовой забойный двигатель с одиночноизогнутым корпусом

Винтовые забойные двигатели ВЗД имеют гравированную маркировку в точке изгиба. Указывается значение угла в высшей точке изгиба для удобства работы

винтовые забойный двигатель с одиночноизогнутым корпусом с разными направлениями

винтовые забойный двигатель с изогнутым переводником с одним направлением

Управляемый винтовой забойный двигатель ВЗД может быть оснащен различными регулируемыми корпусами.

Сменный стабилизатор

Для удовлетворения различных требований управляемый винтовой забойный двигатель ВЗД может быть оснещен сменными стабилизаторами. Стабилизатор можно заменить в полевых условиях. .

— Соединение может быть специально сконструировано в соответствии с требованиями клиента, иначе оно изготавливается в стандартном варианте резьбового соединения.
— Указанные выше параметры следует использовать лишь как справочные.

Сравнение водометов и винтов

Как и в случае с другими технически сложными устройствами, однозначного ответа на вопрос, что лучше, водомет или винт, до сих пор нет. Тем не менее, оценить целесообразность использования конкретного типа движителя можно. При выборе следует учитывать множество факторов, принимая во внимание характеристики судна.

Также имеют значение предполагаемые условия эксплуатации, во многом зависящие от особенностей водоема.

Управляемость

Водометный мотор дает судну лучшую управляемость и маневренность. Лодка может развернуться на гораздо меньшем диаметре, чем с традиционным винтом, почти мгновенно остановиться без вреда для мотора и даже двигаться бортом вперед. Выбег плавсредства при экстренном торможении минимальный. Винтовой движитель в таких условиях легко выйдет из строя, поскольку подобные маневры создают огромную нагрузку на вал.

При наличии реверсивно-рулевого устройства высокая управляемость водомета сохраняется на минимальных скоростях движения.

Безопасность

Пожалуй, основное преимущество водомета. Система лопаток находится внутри судна и не создает опасности для находящихся рядом людей и животных. Именно этим объясняется использование водометного движителя на спасательных катерах, гидроциклах и буксировщиках воднолыжников.

Читать еще:  Время пуска асинхронного двигателя на холостом ходу

Тем более, что существует множество водоемов, где использование плавсредств с винтами просто запрещено.

Долговечность и износостойкость

В долговечности и износостойкости водомет может проиграть гребному винту. Судно с водяным насосом легко проходит по мелководью и засоренным участкам акватории, даже преодолевает небольшие препятствия (мель, перекаты). Гребной винт в таких условиях просто разрушится.

Но, вопреки распространенному мнению, водомет легко засасывает всевозможный плавучий мусор и, если не срабатывает как блендер, то выходит из строя.

Такая неприятность может случиться в любой засоренной акватории. Чтобы избавиться от мусора, приходится разбирать насадку. Процедура это нелегкая и, в отличие от очистки винта, продолжительная. Если винт намотал мусор, достаточно включить заднюю скорость для очистки.

Поэтому нужно внимательно следить за состоянием водометного движителя, поскольку разрушение его деталей, особенно при эксплуатации судна в морской воде, представляет большую опасность.

Кстати, при эксплуатации на мелководье у водометов значительно повышается износ пары ротор-статор.

Универсальность

Насчет универсальности водометных лодочных моторов тоже можно поспорить. Да, они легко проходят по мелководью, выигрывают на засоренных, мелких, каменистых участках, но в нормальных условиях уступают винту. Поэтому при выборе — водомет или винт, нужно ориентироваться на характер водоема, где мотор будет эксплуатироваться.

Есть у водомета еще одно неприятное свойство — при редком использовании движитель легко обрастает. Стоит оставить его на пару летних недель без работы — мотор потеряет 10% своих скоростных данных.

Механизм можно покрыть изнутри специальной краской, но это ненадолго.

Водометы добавляют плавсредству немалую толику веса. Много весит не сам двигатель, а находящаяся в нем вода. Этот момент нужно учитывать при расчете ходкости судна. Винт намного легче.

С применением забойных двигателей

Неориентируемая

На практике же для достижения стабилизации (при бурении условно вертикальных или наклонно прямолинейных участков) устанавливают 2—3 полноразмерных центратора в расчетных местах. Дальнейшее перемещение центратора от долота превращает эту систему в КНБК для снижения величины зенитного угла. Ее называют «отвесной» компоновкой.

С помощью одного полноразмерного центратора, устанавливаемого в различных местах низа бурильной колонны, можно управлять величиной и знаком отклоняющей силы на долоте, т.е. увеличивать, стабилизировать и уменьшать вели- чину зенитного угла скважины.

Ориентируемая

С целью управления зенитным углом и азимутом, т.е. для управления пространственным искривлением используют на практике все возможные отклоняющие устройства, основным элементом которых является кривой переводник (КП).

Назначение КП — создать искусственный изгиб в нижней части компоновки, т.е. провоцировать процессы фрезерования стенки скважины и асимметричного разрушения забоя. КП могут иметь углы перекоса в 1°; 1°30′; 2°; 2°30′; 3°; 3°30′ и 4°.

Чем ближе КП установлен к долоту, тем выше интенсивность изменения параметров кривизны. Для управления пространственным искривлением скважины необходимо ориентирование отклоняющей компоновки по заданному азимуту. С этой целью строится так называемый магнитный круг.

Причем в зависимости от того, в каком положении находится отклонитель, будут зависеть параметры искривления скважины на данном участке.
Рис. 1.
Таким образом, при работе отклонителя в I четверти (значения по магнитному кругу 271—359°) получаем рост зенитного угла и рост азимута); во II четверти (1—89°) получаем рост зенитного угла и уменьшение азимута; в III четверти (91—179°) получаем падение зенитного угла и уменьшение азимута; в IV четверти (181—269°) получаем падение зенитного угла и увеличение азимута.

КП устанавливаются в различных местах: между шпинделем и нижней секцией турбобура — реже между нижней и верхней секциями турбобура; над односекционным турбобуром; в нижней части объемного (винтового) двигателя.

В России широкое применение в качестве отклонителей находят винтовые забойные двигатели. При меньших габаритах (по сравнению с турбобурами) они обладают большими мощностями, крутящим моментом и меньшей частотой вращения, что выгодно их отличает от турбобуров. Винтовые двигатели являются основными забойными двигателями — отклонителями и за рубежом.

    Современные забойные двигатели — отклонители:

  • турбинные — ОТС, ОТ, ОШ — специально сконструированные;
  • турбобуры с кривыми переводниками;
  • винтовые типа Д1, Д2; для горизонтального бурения ДГ;
  • электробуры с МИ типа Э170-8; Э185-8; Э215-8; Э240-8; Э250-16.
  • Компоновки с турбинным отклонителем и кривым переводником над ним, а также компоновки с отклонителем Р-1 следует применять в тех случаях, когда ожидается значительное расширение ствола.

    Рис. 2. Отклонитель Р-1.

    Рис. Откланяющее устройство с накладкой: 1 — бурильные трубы; 2 — кривой переводник; 3 — турбобур; 4 — накладка; 5 — долото.

    Основное условие эффективного управления траекторией долота — обеспечение минимального зазора (либо полное исключение его) между наружным диаметром центратора и стенкой скважины. Необходимо исключить либо значительно уменьшить износ рабочих элементов во время спускоподъемных операций и добиться полноразмерности центраторов в процессе работы долота. В значительной мере этим требованиям отвечают центраторы с изменяемой геометрией центрирующих элементов.

    Компоновки низа бурильной колонны для роторного бурения

    Роторные компоновки обычно проектируются для бурения участков набора, падения или стабилизации зенитного угла скважины. Поведение любой роторной компоновки регулируется путем изменения диаметра и положения центраторов в пределах первых 36 м от забоя.

    На рис. 3-1 дана типичная компоновка низа бурильной колонны для набора зенитного угла скважины. Роторная компоновка для набора зенитного угла требует прогиба утяжеленной бурильной трубы между первым и вторым центраторами. Прогиб приводит к наклону долота (ВТ) и созданию боковой силы на долоте (ВSF), направленной в сторону верхней стенки ствола.

    Интенсивность набора зенитного угла для этой компоновки увеличивается с увеличением расстояния между первым и вторым центраторами. По мере увеличения расстояния между центраторами будет увеличиваться прогиб бурильной трубы, тем самым увеличивая наклон долота (ВТ) и боковую силу на долоте (ВSF). Когда прогиб утяжеленных-бурильных труб увеличится до того, что они коснутся нижней стенки скважины, наклон долота и боковая сила на долоте достигнут своих максимальных значений; что даст максимальную интенсивность набора зенитного угла этой компоновки.

    На рис. 3-3 показана типовая маятниковая компоновка, или компоновка для участка падения зенитного угла. Роторная компоновка для изменения зенитного угла требует по крайней мере одного центратора, но часто включает три центратора.

    Интенсивность падения зенитного угла для этой компоновки регулируется путем: Изменения расстояния между долотом и первым центратором. Если расстояние между долотом и первым центратором увеличивается, сила тяжести прижимает долото к нижней стенке скважины, увеличивая направленные вниз наклон долота и боковую силу на долоте. Если расстояние между долотом и первым центратором слишком велико, долото начнет изгибаться вверх и интенсивность падения зенитного угла достигнет максимума. Обычно расстояние между долотом и первым центратором будет примерно 9 м.

    На рис. 3-5 дана типовая компоновка для стабилизации зенитного угла, или жесткая компоновка. Эта компоновка снижает склонность скважины к искривлению и обычно содержит три или более центратора, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга. Диаметр и расположение центраторов приводят к снижению наклона долота и боковой силы на долото.

    Компоновки низа бурильной колонны с забойным двигателем

    Для зенитных углов менее 200 максимальная интенсивность резкого перегиба скважины имеет место в том случае, когда место перекоса расположено на расстоянии около 10 м от долота.

    Читать еще:  Что нужно для замены масла в двигателе хендай солярис

    Эта интенсивность эквивалентна интенсивности в случае применения прямого забойного двигателя с кривым переводником. По мере увеличения зенитного угла максимальная интенсивность резкого перегиба имеет место тогда, когда перекос расположен на расстоянии примерно в 2,5 м от долота. Эта компоновка представляет собой типичную компоновку с изогнутым корпусом. Данный график подтверждает часто упоминаемый факт, что компоновка с изогнутым корпусом неэффективна в качестве компоновки для отклонения скважины.

    Причина такой характеристики компоновки показана на рис: 3-8. По мере увеличения зенитного угла скважины сила тяжести прижимает верхний конец забойного двигателя с изогнутым корпусом к нижней стенке скважины и увеличивает боковую силу на долоте (ВSF). Компоновка с кривым переводником при небольшом зенитном угле скважины вначале создает большую боковую силу на долоте. На рис. 3-9 показан забойный двигатель с изогнутым корпусом с одним центратором на корпусе шпинделя и одним центратором над рабочей секцией забойного двигателя. Дополнительные центраторы улучшают работу компоновок, включающих забойный двигатель с регулируемым углом перекоса при небольших зенитных углах скважины.

    Рис. 3-12.

    На рис. 3-12 показан забойный двигатель с изогнутым корпусом и накладкой или эксцентричным корпусом вместо нижнего центратора. Накладку можно считать как смещенный центратор. Такие конструкции компоновок регулируемым углом перекоса дают большие возможности менять проектные интенсивности набора угла, так как накладка позволяет моделировать центратор любого диаметра.

    Забойные двигатели с двумя перекосами

    Забойные двигатели с двумя перекосами – это двигатели, имеющие один перекос у соединительного шарнира вала (как изогнутый корпус у двигателя с одним перекосом) и перекос между рабочей секцией и перепускным клапаном в верхней части забойного двигателя. Второй (верхний) перекос может быть постоянным или регулируемым.

    Двигатели с двумя перекосами будут набирать зенитный угол с более высокой интенсивностью, чем двигатели с одним перекосом, но их нельзя вращать.

    Винтовой насос: достоинства и недостатки

    Винтовой принцип подачи воды – это один из первых принципов насосного оборудования. Перемещение воды в этом случае осуществляется за счет её перемещения вдоль оси винта в камере. Камера образована винтовыми канавками и внутренней поверхностью корпуса.

    Оборудование этого типа впервые появилось в 1936 году, и благодаря своей простой конструкции стала широко распространяться по всему миру.

    Устройство, принцип работы и все что необходимо знать о винтовом насосе для скважины здесь

    Достоинства:
    возможность подачи воды с любой глубины;
    оборудование способно создавать большой напор на выходе;
    вода перекачивается равномерно, без скачков и пульсаций;
    способен перекачивать воду даже в наличием в ней загрязнений, таких как песок;
    низкий уровень шума при работе;
    высокая надежность обусловлена хорошо отработанной конструкцией;
    низкая стоимость запасных частей и технического обслуживания.

    Недостатки:
    большие габариты и вес;
    отсутствует возможность регулирования напора воды.

    Центробежный насос: достоинства и недостатки

    Центробежный насос на сегодняшний это самый распространенный тип циркуляционного оборудования. Перемещение жидкости в этом случае происходит за счет воздействия лопастного колеса на перекачиваемую среду.

    Центробежные насосные агрегаты изготавливаются как с одним колесом, так и с несколькими. Модели с несколькими рабочими колесами называются многоступенчатыми. Многоступенчатые колеса отличаются увеличенным напором при сохранившейся производительности.

    Устройство, принцип работы и все что необходимо знать о центробежном насосе для скважины здесь

    Достоинства:
    центробежные насосы уникальны, они выпускаются как погружного так и поверхностного исполнения;
    оборудование обладает компактными габаритными характеристиками и небольшим весом, что позволяет использовать его даже в стволе скважины;
    высокая надежность такого оборудования обусловлена отработанной конструкцией;
    vблагодаря широкому модельному ряду Вы сможете подобрать оборудования для любых целей.

    Недостатки:
    оборудование этого типа требовательно к качеству перекачиваемой жидкости, поскольку наличие загрязнений в жидкости может привести к поломке;
    агрегат охлаждается перекачиваемой жидкостью, поэтому падение уровня воды в скважине может привести к поломке.

    Что выбрать: винтовой или центробежный насос?

    Каждый хозяин хочет для себя только лучшее и перед тем как приобрести оборудование часто возникает вопрос: какой насос лучше винтовой или центробежный для скважины?

    Из двух описанных выше разделов следует, что такое оборудование отличается между собой не только принципом работы, конструкцией и расходно-напорными характеристиками, но и что более важно для нас областью своего использования, поэтому мы будем сравнивать эти агрегаты по нескольким параметрам.

    Наличие загрязнений в перекачиваемой воде

    Центробежный насос используется для организации постоянного обеспечения чистой водой частного дома и загородного участка. И вот в этом самом слове чистой и кроется вся суть.

    Оборудование этого типа сконструировано для перекачивания только чистой воды без наличия каких-либо примесей. Наличие в жидкости загрязнений, таких как крупные частицы песка или грязи может привести к поломке оборудования.

    Винтовой погружной насос для скважины или для колодца способен перекачивать воду даже с содержанием довольно крупных загрязнений без ущерба для себя.

    Если рабочая среда – это питьевая вода – то Ваш выбор должен остановиться на оборудовании центробежного типа.

    Если требуется перекачивать жидкость с незначительными загрязнениями, то ничего лучше винтового насоса Вам не найти.

    Технические характеристики

    Современный винтовой или центробежный насос в зависимости от модификации можно подобрать на любые необходимые Вам значения напора и производительности, но принцип работы таких агрегатов накладывает ряд ограничений.

    Центробежные насосы более шумные, но вместе с тем имеют небольшие габариты и возможность широкого регулирования расхода и напора перекачиваемой жидкости.

    Винтовой насос тяжелее, имеет чуть большие размеры, но при работе практически бесшумен.

    Глубина скважины

    Центробежный агрегат в силу своей конструкции рассчитан на создание определенного напора, уменьшить величину которого могут имеющиеся на трубопроводе сопротивления, например изгибы или установленные краны и фильтры.

    Винтовому насосу не важна глубина нахождения воды в скважине и наличие сопротивлений, он создает один и тот одинаковый напор в системе.

    Вибрация

    В специфике своей работы центробежные агрегаты отличаются двумя неприятными особенностями – это вибрации и возможность появления кавитации.

    Винтовой погружной насос во многом благодаря низкой частоте вращения двигателя лишен этих недостатков, поэтому такой агрегат может быть размещен даже в стволе скважины.

    Техническое обслуживание

    Если сравнивать конструкцию, то центробежные агрегаты имеют более сложное исполнение. К тому же безусловным плюсом винтовых насосов является низкая частота вращения, благодаря чему существенно увеличивается срок службы насосного агрегата.

    Что в итоге. Видео по выбору

    Какой же из винтовых насосов выбрать? Или стоит взять центробежный насос для скважины.

    Давайте под итожим основные плюсы и преимущества винтовых насосов
    долговечность. Двигатель насоса обеспечивает вращение винта, он не работает в контакте с внутренностями насоса, это способствует к снижению трения и повышению долговечности работы насоса.
    отсутствие пульсаций. Осевое перемещение воды в насосе и постоянные показатели подачи характеризуют отсутствие пульсации жидкости на выходе из насоса.
    низкий уровень шума. Благодаря небольшой инерции движущихся частей насоса уровень шума остается так же на невысоком уровне.
    простота конструкции обеспечивает высокую ремонтопригодность и долговечность как отдельных узлов, так и всего насоса.

    Центробежные насосы отличаются высоким КПД, небольшим потреблением электроэнергии и широкой линейкой моделей на любые варианты расхода и подачи.

    Винтовой глубинный насос в большинстве случаев используется в промышленности и гораздо реже в бытовой сфере. Особенности конструкции такого оборудования позволяют перекачивать воду с незначительным содержанием загрязнений – не более 150 г / мм 3 жидкости.

    Исходя из всего вышеперечисленно можно сделать вывод, что окончательный выбор оборудования завит от воды, которую он будет перекачивать.

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector