Технические и технологические решения, обеспечивающие устойчивую работу винтового забойного двигателя
- 1 — Санкт-Петербургский горный университет
- 2 — Санкт-Петербургский горный университет
Аннотация
Приведен анализ результатов исследований технических и технологических решений, направленных на повышение эффективности бурения скважин оптимизацией динамики ра-боты винтового забойного двигателя. В качестве технических решений, обеспечивающих снижение вибрации, рассмотрены два варианта конструктивного изменения элементов си-ловой секции. Первый вариант включает изготовление полого ротора, позволяющего сни-зить момент инерции, второй – изготовление ротора модульного исполнения, обуславли-вающего изменение эксцентриситета (смещение осей) рабочих органов двигателя. Для обеспечения устойчивой работы двигателя в условиях скважины, выявления оп-тимальных нагрузочных параметров проведены исследования колебаний по всей длине си-ловой секции рабочих органов и шпиндельной части двигателя с учетом изменения его энергетических характеристик. Выявлены показатели частоты вращения вала, обеспечивающие минимальную ампли-туду колебаний двигателя. Оптимальный диапазон частот вращения ротора, предотвра-щающий потерю устойчивости компоновки низа бурильной колонны и обеспечивающий его устойчивую эксплуатацию, должен находиться в пределах 15-20 % от частоты работы двигателя в режиме холостого хода, при этом максимальное снижение частоты вращения в процессе бурения не должно превышать 30 %.
Литература
- Балденко Д.Ф. Одновинтовые гидравлические машины / Д.Ф.Балденко, А.Н.Гноевых // Т.2. Винтовые забой-ные двигатели / М.: «ИРЦ Газпром». 2007. С.31-35.
- Бобров М.Г. Исследования поперечных колебаний винтового забойного двигателя: Автореф. дис…канд. техн. наук. М.: ООО «Сигма». 2000. С.9-11.
- Двойников М.В. Исследования поперечных колебаний винтового забойного двигателя // Бурение и нефть. 2010. № 1. С.10-12.
- Двойников М.В. Технология бурения нефтяных и газовых скважин модернизированными винтовыми забой-ными двигателями: Автореф. дис…д-ра техн. наук / ТюмНГУ. Тюмень. 2011. 40 с.
- Патент 70292 РФ. Героторная машина / М.В.Двойников. Опубл. 20.01.2008. Бюл. № 2.
- Патент 2150566 РФ. Способ оптимизации геометрических параметров профиля рабочих органов одновинто-вой гидромашины / Д.Ф.Балденко, Ф.Д.Балденко, Ю.А.Коротаев. Опубл. 10.06.2006. Бюл. № 31.
- Патент 2375541 РФ. Горизонтальный стенд для испытания и исследования рабочего процесса гидравличе-ских забойных двигателей / М.В.Двойников. Опубл. 10.12.2009. Бюл. № 34.
- Dvoynikov M.V. Technology of oil and gas wells drilling by downhole drilling motors. lap lamber Academic Pub-lishing OmniScriptum GmbH & Co. KG. Saarbrücken. 2013. Р.18-29.
- Patent GB2 400663A. Acoustic monitoring downhole motor. Determination of engine speed / Blake Thomas Hammond, Joel D.Shaw, David W.Teale. Publ. 20.10.2004.
- Patent CA 2439331A1. Method of stabilizing a downhole drilling motor and a downhole drilling motor / Wenzel William Ray. Publ. 02.03.2005.
- Patent US 4011917. Process and universal downhole motor for driving a tool / Wladimir Tiraspoisky. Publ. 15.03.1977.