Использование новых технических средств при проводке бокового ствола

В настоящее время типовыми конструкциями строительства боковых стволов восстанавливаемых скважин предусмотрен спуск потайных обсадных эксплуатационных колонн (хвостовиков) диаметром 102 и 114.3 мм. Бурение под эти колонны осуществляется долотами диаметром 114.3; 120,6 и 139,7 мм различных конструкций. Кроме того, из-под этих потайных колонн предусматривается бурение «открытых» стволов диаметром 83 или 92 мм.

Для реализации проектов с такими конструкциями боковых стволов среди прочих типоразмеров долот были закуплены высокопроизводительные долота истирающе-режущего и истирающего типов диаметром 83 и 92 мм, которые предназначены для бурения при повышенной частоте вращения.

В УПНПиРС, в настоящее время, при проведении ремонтно-восстановительных работ в обсадных колоннах диаметрами 102 — 114,3 мм, используются односекционные винтовые забойные двигатели, имеющие при расходе бурового раствора от 3 до 5 л/с частоту вращения на холостом ходу до 360 об/мин. Однако они не обеспечивают достаточную величину рабочего момента [26].

С целью повышения мощности и рабочего момента — при сохранении рабочей частоты вращения (до 330 об/мин) винтового забойного двигателя Д-76, произведено его секционирование в соответствии с описанием конструктивных особенностей, приведенных ниже. Двухсекционному винтовому забойному двигателю диаметром 76 мм присвоен шифр 2Д-76 4/5. 80.

В качестве новых технических средств и технологий с целью повышения эксплуатационных показателей при проводке бокового ствола восстанавливаемой скважины № 227 Осташковичского месторождения предлагается использовать новый высокооборотный двухсекционный винтовой забойный двигатель 2Д-76 4/5.80, обладающий достаточной мощностью, высокими рабочим моментом и частотой вращения вала в компоновке с алмазным импрегнированным долотом типа 3 ¼″ Ti3105C.

Описание конструктивных особенностей ВЗД 2Д-76. Двухсекционный ВЗД 2Д-76 представляет собой двигатель (рисунок 2.5), собранный из двух стандартных рабочих пар винтового двигателя Д-76, роторы которых последовательно соединены посредством верхнего торсиона 6, установленного по «горячей» посадке в конусном отверстии, выполненном в верхней части ротора нижней рабочей пары 7 двигателя. Ротор нижней рабочей пары 7 при помощи стандартной конусно-резьбовой муфты соединен с валом стандартного шпинделя винтового двигателя Д-76. Статор верхней рабочей пары 1 через переводник 4 соединен со статором нижней рабочей пары 7, который, в свою очередь, через дополнительный стандартный переводник 8 соединен с корпусом шпинделя винтового двигателя.

После сборки ВЗД 2Д-76 4/5. 80 были проведены его испытания на стенде СОИ250 и сняты технические характеристики. Сравнительные эксплуатационные технические характеристики приведены в таблице 2.7.

Из сравнения характеристик двигателей видно, что стендовые характеристики двигателя 2Д-76 4/5. 80 лучше паспортных характеристик двигателя Д-76 4/5. 40 по моменту, мощности и КПД.

Режим максимальной мощности двигателя 2Д-76 4/5. 80 при производительности 5 л/с — (максимальное паспортное значение для двигателя Д-76 4/5. 40) не был достигнут.

Порядок работы. При бурении с использованием ВЗД возможно осуществлять контроль за рабочим моментом и частотой вращения двигателя по изменению давления в нагнетательной линии, поскольку перепад давления на ВЗД пропорционален моменту силы на его валу.

При остановке двигателя во время бурения (резкое увеличение давления) необходимо:

• а) запомнить (зафиксировать) величину тормозного давления ;
• б) немедленно снять нагрузку на долото без отрыва его от забоя; если при этом давление снизилось до рабочего, то дальнейшие действия см. пункт г.

Рисунок 2.5. Двухсекционный винтовой забойный двигатель 2Д-76.

1- верхняя секция рабочих органов; 2 — секция шпиндельная; 3 — верхний переводник; 4-переводник соединительный верхний; 5-торсион; 6-торсион верхний; 7 — нижняя секция рабочих органов; 8 — переводник соединительный нижний.

Таблица 2.7. Сравнительные технические характеристики ВЗД Д-76 4/5. 40 и 2Д-76 4/5. 80

• в) если при снятии нагрузки на долото давление не снизилось, необходимо выключить буровой насос.
• г) продолжить бурение при давлении .

Затем следует «оторвать» долото от забоя, включить насос и определить величину давления холостого хода.

В случае чрезмерно высокого давления, что свидетельствует о зашламовании или выходе из строя двигателя — заменить двигатель.

При отправке ВЗД в ремонт обязательно указать причину отправки в ремонт и величину давлений и ;

Нагрузку на долото увеличивать плавно, с небольшими паузами.

Не допускается при работе ВЗД превышать максимально допустимый дифференциальный перепад давления.

По мере износа зубьев статора и ротора параметры энергетической характеристики двигателя постепенно снижаются (особенно момент силы). Увеличение момента силы на выходном валу до первоначального значения возможно путем увеличения расхода промывочной жидкости на 20−25%.

Двигатели, работавшие в скважине, после окончания работ должны быть промыты водой. Для этого необходимо установить двигатель в положение, близкое к вертикальному и промывать его через верхний переводник винтового двигателя, при медленном проворачивании цепным ключом по часовой стрелке выходного вала шпинделя до выхода чистой воды через полость наддолотного переводника.

После отработки двигателя в скважине необходимо непосредственно на буровой силами буровой бригады провести его профилактический осмотр в следующем порядке:

Произвести наружный осмотр двигателя и присоединительных резьб к бурильным трубам и к долоту. Вмятины, трещины и сварка на наружной поверхности не допускаются [26].

Проверить осевой и радиальный люфты вала шпиндельной секции (радиальный и осевой люфт — разница замеров между крайними положениями вала). Предельно допустимый для не бывшей в эксплуатации шпиндельной секции осевой люфт составляет не более 1 мм, а величина наработанного осевого люфта в процессе эксплуатации не должна превышать 5 мм. Соответственно, для радиального люфта эти значения составляют 0,5 мм и 2 мм.

Проверить легкость вращения вала шпиндельной секции. Вал должен свободно проворачиваться при приложении усилия 50−100 Н· м. Допускается увеличение момента в одном из положений вала.

При достижении критических значений нормируемых показателей работы двигателя или достижения его предельного состояния в процессе эксплуатации двигатель подлежит обязательной отправке в турбинный участок базы УПНП и РС для производства его ревизии или необходимого ремонта.

Критерии отправки ВЗД с буровой на ремонт — ВЗД обязательно отправляется на ревизию или ремонт в случаях:

наработки на двигатель 100 и более часов (включая промывку и проработку);

при осевом люфте 5 и более мм;

при радиальном люфте 2 и более мм.