Bohrlochmotor verschrauben: Eigenschaften, Gerät, Betriebsvorschriften

Die Öl- und Gasindustrie benötigt eine spezielle Ausrüstung. Um den Arbeitszyklus zu organisieren wird oft verwendet Schrauben Sie den Bohrlochmotor (PDM)). Es beteiligt sich an der Gewinnung von flüssigen und gasförmigen sowie festen Mineralien und kann auch bei der Reparatur von bestehenden Brunnen eingesetzt werden.

Spezielle Ausrüstung hat eine Reihe von besonderentechnische Merkmale. Damit das Gerät die ihm zugewiesenen Funktionen vollständig ausführt, muss es entsprechend den vorhandenen Betriebsbedingungen richtig ausgewählt werden. Dazu ist es notwendig, das Gerät des PDM-Designs sowie die Regeln für seine Anwendung auf verschiedene Objekte zu verstehen.

Allgemeine Eigenschaften

Schrauben Sie den Bohrlochmotor fest wird in der mineralgewinnenden Industrie fürBohren von tiefen, gerichteten, horizontalen und vertikalen Bohrungen. Es ermöglicht Ihnen, Korken aus Sand, Salzablagerungen, Zementbrücken zu bohren.

Damit der Motor seine Funktionen erfüllen kannhat ein gewisses Drehmoment. Abhängig von seinen technischen Eigenschaften kann die Ausrüstung Felsen mit der erforderlichen Geschwindigkeit zerstören. Dies gewährleistet eine hohe Effizienz des technologischen Zyklus.

Der Durchmesser des PDM kann von 54 bis 230 mm betragen. Die Konstruktion verwendet starke, aber elastische Zähne. Dies ermöglicht es, eine hohe Steifigkeit der Struktur zum Biegen bereitzustellen, um das Austreten von Flüssigkeiten während ihres Pumpens zu reduzieren.

Produktion von Schraubenbohrmotoren begann im Jahr 1962. Es wurde vom amerikanischen Hersteller Dine-Drill produziert. Es war eine Einzelschneckenpumpe. Ein ähnliches Design wurde 1930 vom französischen Ingenieur Moano erfunden.

Die Eigenschaften des ersten HDR waren etwas andersaus modernen Aggregaten. Er lieferte effektive Bohrarbeiten im Bohrloch. Zur gleichen Zeit betrug seine Geschwindigkeit 200 U / min. 1966 schufen einheimische Ingenieure eine Baugruppe, die sich durch ein ruhiges Tempo auszeichnete. Er konnte die Drehzahl von 100 auf 200 U / min einstellen.

Im Laufe der Zeit wurde das Gerät verbessert. Es gab viele Arten solcher Ausrüstung. Sie werden in verschiedenen Bereichen der mineralgewinnenden Industrie verwendet. Um ein korrektes Bohren unter verschiedenen Bedingungen zu gewährleisten, können das Design und der Betrieb des PDM leicht abweichen. Der Hauptarbeitsprinzip bleibt jedoch für alle Sorten gleich.

Bau

Das Design der präsentierten Ausrüstung kann etwas unterschiedlich sein. Zum Beispiel können Sie darüber nachdenken das Gerät der Schraube Bohrlochmotor DR 95. Dieses Gerät ist eine symmetrische Rotorausrüstung. Bei seiner Arbeit wird eine Verzahnung vom schrägen Typ verwendet. Der Mechanismus wird durch den Druck der zugeführten Flüssigkeit angetrieben.

Das Design besteht aus einer Motorbaugruppe undArbeitsteil. Das erste Element des Systems ist die Hauptleistungskomponente. Aufgrund ihrer Eigenschaften hängen die Betriebseigenschaften der Ausrüstung ab. Dazu gehören Leistung, Effizienz, Drehmoment sowie die Rotordrehzahl.

Die Motorbaugruppe besteht aus einem Stator (Gehäuse) undElastomereinsatz mit Gewinde. Der Rotor ist dafür eingerückt. Die Flüssigkeit beginnt sich zu drehen. Die elastische Hülle unterteilt die Kammer in zwei Hohlräume. Es besteht aus strapazierfähigem Gummi, widerstandsfähig gegen Verschleiß. Wenn abrasive Partikel auf die Oberfläche des Materials auftreffen, kollabieren diese nicht.

Für Arbeiter Eigenschaften eines Schraubenlochmotors viele Faktoren beeinflussen. Die Rotorstruktur hat die Form eines Bohrers. Seine Beschichtung ist sehr langlebig, aus legiertem Stahl. Die Anzahl der Zähne am Rotor ist um eins geringer als die des Stators. Die Motorbaugruppe hat eine bestimmte Spannung des Getriebes. Es hängt von den Eigenschaften des Arbeitsmediums, der Betriebstemperatur usw. ab.

Die Arbeitskörper sind durch einen Spindelknoten undWinkeleinsteller. Der erste überträgt das Drehmoment an das Arbeitswerkzeug. Es unterliegt erheblichen axialen Belastungen. Die Spindeleinheit hat einen Körper und zwei Stützen. Ein Schaft ist an ihnen befestigt. Der Knoten kann offen oder geschlossen sein.

Funktionsprinzip

Funktionsprinzip der Schraube Bohrlochmotor wird durch die Designmerkmale bestimmt. Dies sind dreidimensionale Rotationsmaschinen. Der Stator ihres Motors mit Hohlräumen grenzt an die Kammern von Nieder- und Hochdruck an. Der Schraubenrotor ist der führende. Dadurch wird das Drehmoment auf den Aktor übertragen.

Die Verschlussschrauben werden als Slave-Elemente bezeichnetStruktur. Sie verdichten den Motor. Mit Hilfe der Schütze wird verhindert, dass die Flüssigkeit aus der Kammer mit hohem Druck mit geringem Druck in die Kammer eindringt.

Die Flüssigkeit zirkuliert innerhalb der Struktur durchArbeitsorgane. Diese Bewegung ist aufgrund von Druckabfall möglich. Gleichzeitig wird das Drehmoment auf den Rotor aufgebracht. Die Schneckenelemente der Arbeitskörper sind gegenseitig geschlossen. Sie trennen die Hoch- und Niederdruckbereiche.

Daher Prinzip der Schraube Bohrlochmotor Betrieb ähnlich der Arbeit von KolbensortenAusrüstung. In den Arbeitsorganen des PDM werden separate Gateways erstellt. Um dies zu tun, wird die Anzahl der Zähne des Stators durch eine große bestimmt, als der Rotor (inneres Element). Die Länge der Arbeitselemente kann nicht kleiner sein als die Steigung der wendelförmigen Oberfläche des äußeren Elements. Dies bestimmt die normale Funktionsweise des Systems. Und das Verhältnis der Stufen der äußeren und inneren Oberfläche der Schraube ist proportional zu dem Verhältnis der Anzahl der Zähne. Ihre Profile zeichnen sich durch eine wechselseitig gebogene Form aus. Dies ermöglicht, dass sie an jedem Teil der Kupplung in ständigem Kontakt stehen.

Multiplizität ist einer der wichtigsten ParameterBetrieb der Ausrüstung. PDMs der inländischen Produktion haben Multi-Input-Arbeitsgremien. Ausländische Firmen produzieren die präsentierten Motoren mit einem oder mehreren Rotoransätzen.

Klassifizierung

In Übereinstimmung mit verschiedenen Faktoren, Klassifizierung von Schraubenbohrmotoren. Auf der Grundlage der Anwendung gibt es drei Hauptkategorien von PDMs:

1. Einheiten zum Bohren in vertikaler Richtung. Sie haben direkte Ausführung. Der äußere Durchmesser solcher Aggregate beträgt 172 bis 240 mm.
2. Ausrüstung für horizontales und direktionales Bohren. Solche Motoren haben ein verdrehtes Layout. Der Durchmesser kann von 76 bis 240 mm betragen.
3. Geräte für Reparatur- und Restaurierungsarbeiten. Sie haben direkte Ausführung. Der Außendurchmesser beträgt 43 bis 127 mm.

Kraftwerke können einen aktiven Teil bis 550 cm Länge haben. Den Bohrlochmotor 105 anschrauben, 127, 88, 76, 43 mm können direkt ausgeführt werden. Es werden auch Vorrichtungen mit einer Einstellmöglichkeit des Neigungswinkels erzeugt. Dies ermöglicht auch geneigtes oder horizontales Bohren. Stromversorgungseinheiten werden verwendet, um eine vertikale Quelle zu erstellen. Ihr äußerer Durchmesser, Macht sollte größer sein. Abmessungen für solche Einheiten können nicht weniger als 178 mm betragen.

Die einfachsten und billigsten SortenDas vorgestellte Equipment ist der BPM für einen guten Workover. Dies sind zuverlässige Einheiten, mit Torsionsgetriebe, Gummi-Halterungen ausgestattet.

Ausrüstung für das Bohren ist zusätzlich ausgestattetAnti-Unfall-Knoten. Dies ermöglicht es Ihnen, das Austreten von Teilen auf dem Gesicht im Falle eines Zusammenbruchs auszuschließen. Spindelabteile von Motoren zum Kippen und Horizontalbohren haben in ihrer Zusammensetzung radiale Carbidträger. Ihre Lager haben eine hohe Tragfähigkeit.

Filter-Slurry-Catcher, Kalibratoren, Zentralisierer, Umkehr- und Überströmventile können zum PDM-Design hinzugefügt werden. Auch im Lieferset können verschiedene Ersatzteile enthalten sein.

Anzahl der Abschnitte

Schrauben Sie den Bohrlochmotor fest kann ein, zwei oder drei Abschnitte haben. Dies bestimmt die Merkmale des Designs und des Betriebs des Geräts. Einteilige Sorten sind mit dem Buchstaben "D" gekennzeichnet. Sie bestehen aus einer Spindel- und Motorsektion. Auch im Design gibt es ein Überströmventil.

Einteilige Strukturen haben eine direkteAusführung und werden am häufigsten zur Reparatur von Brunnen verwendet. Aufgrund der Eigenschaften des Mechanismus ist die Verwendung von speziellen Dichtungen Bohren mit Druckabfällen auf den Bit bis 8-10 MPa möglich. Einteilige Konstruktionen werden in unserem Land und im Ausland hergestellt. Sie werden häufig in modernen Rohstoffindustrien verwendet.

Schnitt Schrauben Sie Bohrlochmotoren für Bohrbrunnen kann bestimmte Designmerkmale haben. Ihre Verwendung wird als angemessener erachtet. Einteilige Sorten verlieren beim Tragen von Schraubenpaaren signifikant ihre Energieeigenschaften.

Mehrteilige Arten von Ausrüstung heutesind beliebter. Aufgrund der Besonderheiten ihres Designs werden die Belastungen für Arbeitspaare reduziert. Reduziert auch den Verbrauch von Bohrschlamm. Je nach Klasse gibt es 2 Buchstaben in der Bezeichnung. Motoren vom Typ "DS" können zum Bohren von geneigten und vertikalen Tunneln für verschiedene Zwecke verwendet werden. Ihr Bohrschlamm kann keine Temperatur über 373 K haben.

Die "DG" -Serie ist kürzer. Die erforderliche Leistung und Ressource wird von einem zweistufigen Leistungsteil bereitgestellt. In solchen Konstruktionen werden verschiedene Mechanismen der Körperkrümmung verwendet. Kann mit Zentriervorrichtungen ausgestattet werden.

Die Reihe "TO" wird durch die Deviatoren repräsentiert. Sie haben eine harte Kurve sub. Der Krümmungswinkel des Spindelabschnitts ist ungeregelt. Wird verwendet, um geneigte Tunnel zu erstellen. Vorrichtungen wie "DR" haben einen Regler des Krümmungswinkels.

Turboprop-Varianten

Relativ neue Art der Ausrüstung sind Turbinenschrauben-Bohrloch-Motoren. Sie zeichnen sich durch hohe Beständigkeit und hohe Energieeffizienz aus. Diese Vielzahl von Einheiten wird manchmal als die Klasse der Getriebe-Turbodrills bezeichnet.

Das Schraubenpaar hat die Funktion des Reduzierers undStabilisator. Dadurch kann das Bit unter Last optimiert werden. Die Konstruktion von Turbinenschrauben ist sehr komplex. Wenn Sie es erstellen, benötigen Sie viel Material. Daher bleiben die Kosten der präsentierten Ausrüstung hoch. Sein Arbeitsleben übersteigt jedoch die üblichen Varianten von PDMs.

Das Schraubenpaar der vorgestellten Einheiten kannMontieren Sie über dem Turbinenabschnitt oder zwischen ihm und dem Spindelkasten. Die erste Option ist einfacher. Das Aggregat besteht in diesem Fall nur aus einem Knoten. Die zweite Version des Schraubenpaares ist wegen seiner Komplexität weniger zuverlässig. Hier ist es notwendig, zwei Drehknoten zu schaffen.

Eigenschaften von PDMs

Merkmale des Bohrens mit Schraubenbohrmotoren bestimmen ihre Eigenschaften. Sie müssen bei der richtigen Wahl der Bohrparameter berücksichtigt werden. Die Bedingungen für eine stabile Bohrung müssen während des gesamten Produktionsprozesses eingehalten werden. Heute werden die BPMs gemäß den bestehenden Anforderungen der Rohstoffunternehmen verbessert.

Die Eigenschaften der Ausrüstung werden ständig verbessert. Dies ermöglicht uns, neue Technologien in der Rohstoffindustrie korrekt anzuwenden. In der heutigen Zeit werden einstellbare Pumpenantriebe verwendet. Das Bohren kann in schräger und horizontaler Richtung erfolgen. Es wird auch ein Verfahren unter Verwendung von kontinuierlichen Röhren verwendet. Um die hohe Produktivität neuer Prozesse zu gewährleisten, werden die Eigenschaften der Geräte auf verschiedene Arten untersucht.

Bei der Entwicklung eines BohrprogrammsLaborversuche. Auf diese Weise können Sie ihre tatsächlichen Leistungsparameter identifizieren. Dies verursacht zusätzliche Kosten für den Hersteller. Die Ausrüstung wird jedoch effizienter genutzt. Die Produktionszyklen sind in Harmonie organisiert. Über den Druck im Steigrohr können Sie die Belastung des Bits steuern. Dies bringt eine Steigerung der Bohreffizienz mit sich.

Schrauben Sie Downhole-Motoren für Bohrlöcher kann statisch oder dynamisch seinEigenschaften. Im ersten Fall spiegelt sich die Abhängigkeit zwischen den beobachteten Größen in den stationären Regimen wider. Dynamische Merkmale spiegeln das Verhältnis von Indikatoren in instabilen Regimen wider. Sie werden durch die Trägheit der beobachteten Prozesse verursacht.

Bank- und Ladecharakteristik

Bohren mit Schraubenbohrmotoren erfordert die Einhaltung der Anforderungen des HerstellersAusrüstung Regeln und Vorschriften. Sie werden durch Bank- oder Belastungseigenschaften bestimmt. Im ersten Fall wird die Drehmomentfunktion in der Produktion getestet. Die Belastungseigenschaften werden nach Laborversuchen für bestimmte Bedingungen zur Erzeugung von Vertiefungen bestimmt.

Mit dem Anstieg des Drehmoments, aspezifischer Druckabfall. Dieser Indikator steigt linear an. Die Rotationsgeschwindigkeit zu Beginn des Tests nimmt leicht ab. Bei Annäherung an einen vollständigen Stopp tritt der Abfall abrupt auf. Die Kurven der Gesamteffizienz und Kraft haben eine extreme Form.

Der Test wird in vier Hauptpunkten durchgeführtModi (optimal, Leerlauf, extrem und Bremsen). Der Betriebsmodus des PDM für die Forschung unter Produktionsbedingungen ist extreme Bedingungen. In Übereinstimmung mit diesem Modus werden die Passdaten des Geräts angezeigt.

Es wird als optimal angesehen, wenn das Gerät benutzt wirdIn Modi, die von extremen Betriebsbedingungen nach links verschoben sind. Das Drehmoment wird in diesem Fall weniger wichtig sein. Im extremen Betriebsmodus wird der effektivste Bruch des Gesteins bestimmt. Die Grenze dieses Modus verläuft neben der Zone der Stabilität des Geräts. Mit einem weiteren Anstieg der Belastung Bohren mit Schraubenbohrmotoren stoppt. Da kommt der Bremsmodus.

Merkmale der Operation

Basierend auf den Ergebnissen der Prüfung der Eigenschaften der installierten Ausrüstung Regeln für den Betrieb von Schraubenbohrmotoren. In der kalten Jahreszeit wird der Mechanismus durch Dampf oder heißes Wasser erwärmt. Die Waschflüssigkeit muss ein bestimmtes Maß an Viskosität und Dichte aufweisen. Es sollte keinen Sand enthalten.

Wenn das Gerät auf eine Tiefe von 10-15 m abgesenkt wird,Es ist notwendig, die Pumpe einzuschalten, die Brunnenzone zu spülen. Der Motor schaltet in diesem Moment nicht ab. Wenn der Meißel neu ist, muss er bei einer geringen axialen Belastung eingefahren werden.

Das Werkzeug wird reibungslos in das Bohrloch eingeführt. Es sollte keine Idioten geben. Periodisch wird die Drehung des PDM durchgeführt. Es ist notwendig, die Flussrate der Waschflüssigkeit korrekt einzustellen. Dazu müssen die Merkmale der Gesichtsreinigung berücksichtigt werden.

Während des Arbeitsprozesses verschleißt das Arbeitspaar allmählich. Um eine hohe Effizienz zu gewährleisten Betrieb der Schraube BohrlochmotorEs ist notwendig, die Waschgeschwindigkeit zu erhöhen. Es sollte am Ende der Arbeit 20-25% höher sein als das ursprüngliche Niveau.

Dass der Motor keinen Schlamm ansammelt,Es ist notwendig, die Vertiefung zu spülen, bevor die Kapazität erhöht oder erhöht wird, wenn das Bit gewechselt wird. Erst danach wird das Werkzeug in 10-12 m Höhe über die Bodenzone gehoben, danach kann die Pumpe gestoppt und die Verriegelung geöffnet werden.

Auch im Prozess des Ausrüstungsbetriebses ist notwendig, seinen Betrieb zu überprüfen. Der Motor wird zur Wartung mit der eingestellten Frequenz gesendet. Mit einer Abnahme seiner Leistung, Leistungsmerkmale, Ausrüstung wird zur Reparatur gesendet. Dieser Vorgang ist auch notwendig, wenn das Spindelspiel vergrößert wird. Außerdem wird der Motorwartungsprozeß durchgeführt, wenn er verschmutzt ist oder nicht in der Lage ist, über dem Bohrloch zu starten.

Abschließend

Schrauben Sie den Bohrlochmotor fest muss eine bestimmte Durchflussrate habenWaschflüssigkeit. Je mehr Schaufeln der Rotor hat, desto größer ist die erforderliche Spülung während des Betriebs der Anlage. Dies führt jedoch zu einem erhöhten Verschleiß der Einheit.

Wenn das Gerät nicht belastet wird (wenn es aus dem Brunnen gehoben wird), fällt der Druck im Inneren ab. Wenn der Rotor aufgehängt ist, bringen Sie das Gerät schwerer. Dies erfordert eine große Menge an Energie.

Wenn die Belastung des PDM zunimmt, tritt zu Beginn des Verfahrens ein Druckabfall auf. Es wird jedoch wiederhergestellt, wenn der Rotor aufgedreht ist.

Wenn das Gerät in Betrieb ist,maximal zulässiger Druck in der Arbeitseinheit. Wird die angegebene Linie überschritten, verformt sich das Elastomer. Das Drehmoment geht verloren. Gleichzeitig kann die Arbeit nicht vorwärts gehen und das Arbeitsfluid wird durch den Motor trocken laufen.

Der kleinste Arbeitsdruckverlust wird mit einer Vergrößerung der Querschnittsfläche des Meißels beobachtet. Wenn seine Größe abnimmt, kommt es zu einem schnellen Verschleiß der Lager. Der Fluidstrom hat keine Zeit, um sie zu kühlen.

Nachgedacht was ist Bohrlochmotor, Aufgrund seiner Hauptmerkmale und Einsatzbedingungen können Sie das optimale Ausrüstungsmodell richtig auswählen.