Технология бурения нефтяных и газовых скважин модернизированными винтовыми забойными двигателями (научное обобщение, результаты исследований и внедрения) icon

Технология бурения нефтяных и газовых скважин модернизированными винтовыми забойными двигателями (научное обобщение, результаты исследований и внедрения)


Смотрите также:
Технология бурения нефтяных и газовых скважин модернизированными винтовыми забойными двигателями...
Программа теоретической части дисциплины "Технологий бурения нефтяных и газовых скважин" > Цель...
«Смит Тул»
Кафедра «Бурение нефтяных и газовых скважин» методические указания по дисциплине «разрушение...
Методические указания и задания на контрольные работы учебной дисциплины «Бурение нефтяных и...
«Бурение нефтяных и газовых скважин»...
Методические указания по производственной практике для студентов 3 курса специальности 090800...
Гидродинамика двухфазных смесей в процессах бурения нефтяных и газовых скважин...
Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений по дисциплине «Технология...
Методические указания и контрольные задания учебной дисциплины «Технология текущего и...
Методические указания и контрольные задания учебной дисциплины «Технология текущего и...
Методические указания по прохождению первой учебной практики для студентов 1-го курса...



страницы:   1   2   3   4

На правах рукописи







ДВОЙНИКОВ МИХАИЛ ВЛАДИМИРОВИЧ




ТЕХНОЛОГИЯ БУРЕНИЯ

НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН МОДЕРНИЗИРОВАННЫМИ

ВИНТОВЫМИ ЗАБОЙНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ

(научное обобщение, результаты исследований и внедрения)


Специальности 25.00.15 – Технология бурения и освоения скважин

05.02.13 – Машины, агрегаты и процессы

(нефтегазовая отрасль)




Автореферат диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук





Тюмень - 2010

Работа выполнена в Научно-исследовательском и проектном институте технологий строительства скважин (НИПИ ТСС) при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет» (ТюмГНГУ)

^ Научный консультант


Официальные оппоненты:

– доктор технических наук, профессор

Овчинников Василий Павлович

– доктор технических наук, профессор

^ Ишбаев Гниятулла Гарифуллович

– доктор технических наук

Балденко Дмитрий Федорович

– доктор технических наук, профессор

^ Панфилов Геннадий Андреевич

Ведущая организация – Общество с ограниченной ответственностью «Тюменский научно-исследовательский и проектный институт природного газа и газовых технологий» (ООО «ТюменНИИгипрогаз»)



Защита состоится 25 ноября 2010 г., в 09-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.273.01 при ТюмГНГУ по адресу: 625039, г.Тюмень, ул. 50 лет Октября, 38.


С диссертацией можно ознакомиться в библиотечно-информационном центре ТюмГНГУ по адресу: 625039, г. Тюмень, ул. Мельникайте, 72


Автореферат разослан 25 октября 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор Г.П. Зозуля


^ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ


Актуальность проблемы


Как показывает опыт работы буровых предприятий, в настоящее время приоритетным является бурение наклонно направленных и горизонтальных скважин. При строительстве таких скважин применяют вращательный способ бурения, используя в качестве привода долота винтовые забойные двигатели (ВЗД от 85 до 90 %) с одновременным периодическим или постоянным вращением бурильной колонны ротором, либо верхним приводом. Производственники данный способ называют комбинированным. Его использование позволяет осуществлять бурение скважин различной глубины с разными типами профиля, широким диапазоном изменения вида и свойств промывочных жидкостей, параметров режима бурения, а также с применением разных конструкций и типоразмеров породоразрушающего инструмента.

При сложившейся на сегодня технологии бурения отмечаются проблемы, связанные с нестабильностью работы ВЗД, их остановками, низким моторесурсом рабочих органов (РО), а также авариями (отворотами, изломами элементов ВЗД) компоновки бурильной колонны (БК). В частности, моторесурс двигателей в зависимости от типоразмера и условий эксплуатации составляет от 90 до 235 ч; отказы ВЗД (буровые компании ООО «Газпром бурение» и «KCA Deutag») от 5 до 12 в год.

Указанные явления обусловлены следующим: отсутствием информации о фактической осевой нагрузки на долото, влияющей на работу системы «БК – ВЗД – долото», чередованием разбуриваемых пород с разными физико-механическими свойствами и применением долот, обладающих повышенной моментоёмкостью; низким качеством изготовления элементов рабочих органов и конструктивными особенностями силовой секции двигателя, а также рядом других малосущественных факторов.

Повышение эффективности бурения наклонно направленных и горизонтальных скважин, снижение неравномерности режимов работы ВЗД, увеличение его межремонтного периода и механической скорости проходки на долото возможно при оптимизации технико-технологических параметров разрушения горных пород и эффективности работы породоразрушающего инструмента, а также конструктивных изменениях элементов двигателя.


^ Цель работы – повышение эффективности строительства наклонно направленных и горизонтальных скважин совершенствованием технических средств и технологий их бурения с винтовыми забойными двигателями.


^ Основные задачи исследований


1. Обобщение результатов технических и технологических решений по обеспечению работоспособности ВЗД, сохранение требуемых параметров режима бурения наклонно направленных и горизонтальных скважин.

2. Исследование износостойкости рабочих органов героторного механизма в зависимости от времени отработки ВЗД в условиях скважины.

3. Обоснование изменения параметров рабочих органов и энергетических характеристик героторного механизма модульного исполнения для обеспечения долговечности ВЗД.

4. Разработка, исследование и испытания ВЗД c РО модульного исполнения.

5. Анализ средств оперативного управления и контроля параметров с последующей разработкой методики определения и контроля фактической нагрузки на долото, оптимизации частоты вращения бурильной колонны, направленных на снижение аварийности в скважинах.

6. Анализ результатов опытно-промышленного внедрения технических средств и технологии бурения скважин. Разработка нормативных документов.


^ Научная новизна


  1. Разработан научно обоснованный способ восстановления технических показателей ВЗД и увеличения его моторесурса, основанный на изменении конструкции силовой секции, обеспечивающей снижение инерционной и увеличение гидравлической сил в рабочих органах двигателя, из-за изготовления ротора героторного механизма модульного исполнения.

  2. Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено увеличение энергетических параметров (момент на валу, мощность, давление в рабочих камерах, нагрузочная способность) героторного механизма с изношенными РО, снижение крутильных колебаний ВЗД в зависимости от угла разворота соосно объединенных модулей относительно друг друга. Дано научное объяснение увеличению срока службы ВЗД.

  3. Дано научное объяснение моментно-силового взаимодействия элементов системы «БК–ВЗД –долото» при комбинированном способе бурения наклонно направленных и горизонтальных скважин с использованием серийных и модернизированных двигателей. Экспериментально и в промысловых условиях определена осевая нагрузка на долото и частота вращения бурильной колонны при разных значениях дифференциального момента.

  4. Рекомендованы оптимальные значения угловой скорости бурильной колонны в зависимости от нагрузки на долото по данным станции ГТИ и дифференциального момента, обеспечивающие стабильную, безаварийную работу системы и выполнение условия, при котором тормозная нагрузка ВЗД будет больше фактической осевой нагрузки на долото.

  5. Разработана методика определения фактической нагрузки на долото и оптимизации частоты вращения БК, позволяющая обеспечить повышение скорости процесса бурения, стабильность работы винтового забойного двигателя, а также безаварийность проводки наклонно направленных и горизонтальных скважин комбинированным способом.


^ Практическая ценность и реализация работы


По результатам теоретических и экспериментальных исследований разработаны и внедрены при строительстве нефтяных и газовых скважин:

– конструкция винтовых забойных двигателей с повышенным моторесурсом, содержащих героторный механизм модульного исполнения (патент №2345208);

– методика определения и контроля фактической нагрузки на долото, а также частоты вращения бурильной колонны в процессе углубления забоя наклонно направленных и горизонтальных скважин (патент №2361055).

– нормативные документы: регламент технического обслуживания и ремонта ВЗД модульного исполнения; регламент на бурение скважин с ВЗД модульного исполнения в ОАО «Газпром»; рекомендации по применению методики определения осевой нагрузки на долото, контролю параметров бурения наклонно направленных и горизонтальных скважин; программ на бурение скважин Заполярного, Ямбургского, Уренгойского, Урненского месторождений ВЗД модульного исполнения с использованием методики определения фактической осевой нагрузки на долото и контролю параметров бурения наклонно направленных и горизонтальных скважин.

Технические и технологические разработки внедрены в филиале Уренгой бурение ООО «Газпром бурение» и ОАО «ТНК-ВР» ООО «ТНК-Уват» при строительстве скважин на месторождениях: Заполярное, Ямбургское, Уренгойское, Урненское. Сроки строительства скважин из-за увеличения механической скорости бурения от 12 до 15 % сократились в среднем на 4 суток.

Результаты теоретических, экспериментальных и промысловых исследований используются на кафедре «Бурение нефтяных и газовых скважин», в учебных центрах ТюмГНГУ при проведении лекционных занятий для подготовки и переподготовки специалистов нефтегазового направления.


^ Апробация работы


Основные положения и результаты исследований докладывались на заседаниях кафедры «Бурение нефтяных и газовых скважин» ТюмГНГУ (Тюмень, 2004 - 2010); 1-й, 2-й, 3-й Всероссийских научно-практических конференциях Западно-Сибирского общества молодых инженеров-нефтяников при ТюмГНГУ, Society of Petroleum Engineers (SPE) «Современные технологии для ТЭК Западной Сибири» (Тюмень – 2007, 2008, 2009); Всероссийской научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири» (Тюмень – 2007, 2009); Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Современные технологии для ТЭК Западной Сибири» (Тюмень 2007); Международной научно-практической конференции, посвященной 40-летию кафедры Разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений «Новые технологии для ТЭК Западной Сибири» (Тюмень, 2008).


Публикации


По материалам исследований опубликованы 52 научные работы, в том числе 33 статьи (из них 16 в издательствах, рекомендованных ВАК РФ), 7 тезисах и докладах на Международных, Всероссийских и др. конференциях. Издано 3 монографии и 1 учебное пособие. Получено 8 патентов РФ.

^ Объем работы


Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, основных выводов и рекомендаций, списка использованных источников (176 наименований) и 22-х приложений. Изложена на 371 страницах машинописного текста, содержит 42 таблицы и 115 рисунков.


^ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ


Во введении представлена актуальность работы, обозначены направления и пути решения затронутых проблем, сформулированы цель работы и основные задачи по ее реализации.

^ В первом разделе представлены результаты анализа исследований технических решений в области совершенствования серийно выпускаемых забойных двигателей для бурения скважин.

На протяжении 40 лет отечественная практика строительства нефтяных и газовых скважин базировалась на высокоскоростном бурении с применением многоступенчатых безредукторных турбобуров, характеристики которых, при использовании в качестве породоразрушающего инструмента современных высокомоментных долот (матричных, PDC), не позволяют получать требуемые сегодня параметры режима углубления скважины. На сегодняшний день в качестве привода долота широкое применение нашли ВЗД – машины объемного принципа действия, обладающие более высокими энергетическими характеристиками, отвечающие требованиям новых конструкций породоразрушающего инструмента, а также технологиям их использования при проводке наклонно направленных и горизонтальных скважин.

Большой вклад в конструирование, создание и усовершенствование героторных машин, а также в исследование рабочих процессов ВЗД для бурения и капитального ремонта скважин внесли отечественные ученые: Д.Ф. Балденко, Ф.Д. Балденко, Т.Н. Бикчурин, М.Г. Бобров, Ю.В. Вадецкий, М.Т. Гусман, Ю.А. Коротаев, А.М. Кочнев, В.А. Каплун, С.С. Никомаров и др. Зарубежные специалисты: Y. Forrest, M. Garrison, T. Hudson, R . Moineau, V. Tiraspolsky, W. Tcshirky, R. Yurgens, K. Wenzel и др.

Анализ результатов их исследований показал, что серийно выпускаемые отечественные и зарубежные двигатели обладают одинаковой управляемостью в процессе бурения скважин. Зарубежные героторные механизмы, по сравнению с аналогичными российскими машинами, имеют увеличенный моторесурс рабочих органов (от 65 до 120 ч), а двигатели российских производителей (двигатели диаметром более 127 мм) отличаются повышенными показателями энергетических характеристик. При этом общей проблемой является отказ ВЗД, а также не высокий показатель времени их работы.

В таблице 1 приведена наработка (ресурс) ВЗД при бурении скважин на Приобском, Лянторском, Средне-Балыкском, Кулунском, Кальчинском, Уренгойском, Ямбургском и Заполярном месторождениях. Анализ проведен по результатам бурения скважин ВЗД в равнозначных технико-технологических условиях. Интервал бурения от 800 до 3000 м (бурение из-под кондуктора) – геологический разрез представлен преимущественно аргиллитом, алевролитом, песчаником, известняком; плотность бурового раствора от 1100 до 1150 кг/м3; содержание песка в буровом растворе не более 1,14 %; система очистки – четырехступенчатая, фирмы «Derik», «Swaсo»; нагрузка на долото от 40 до 120 кН; производительность насосов от 0,024 до 0,036 м3/с; зенитный угол от 14 до 860.

Таблица 1 – Ресурс, применяемых ВЗД по ряду буровых компаний


Буровая компания (предприятие)

Тип ВЗД

ДГР-178

Д2-

195

Д2-

172

Д5-

195

ДРУ-172

Д-172РС

G1-172 Grifits

Sp. Drill-178

D675-172Drilex

Кинематическое отношение

7:8

9:10

7:8

9:10

7:8

9:10

7:8

7:8

7:8

Длина рабочей пары, мм

3600

2300

2400

2400

2400

2400

2350

3000

2400

Моторесурс ВЗД, ч

ОАО «Сургут-нефтегаз»

134

90

170

175

199

214

240

196

195

ООО «Газпром бурение»

146

139

168

198

214

212

235

-

-

«ТНК – ВР» (НБН)

127

154

154

186

204

232

227

264

-

ОАО «Лукоил» (БК Евразия)

162

186

176

210

238

239

208

229

205

«Schlumberger» (CGK)

153

-

-

185

234

245

266

247

212




Среднее значение моторесурса ВЗД, ч

144

142

167

190

218

228

235

231

204

Ресурс их работы в среднем по всем видам ВЗД составляет от 144 до 275 ч (см. таблицу 1). С таким показателем наработки возможно использование ВЗД на двух скважинах глубиной от 2500 до 3000 м.

Причинами недостаточно высокого моторесурса ВЗД являются: абразивный износ рабочих органов, ограниченный температурный диапазон работы эластомера статора; деформация его эластичной обкладки, что приводит к смещению ротора в радиальном направлении под действием силовых факторов; поперечные колебания ротора и корпуса двигателя.

Известно, что ВЗД содержит силовую (двигательную) и шпиндельную секции. Зубья статора и ротора силовой секции, имеющие соответственно внутренние и наружные винтовые линии левого направления с разностью количества зубьев, равной единице, образуют замыкающиеся на длине шага статора герметичные рабочие камеры. В результате этого ось ротора смещена относительно статора на расстояние эксцентриситета, равного половине высоты зуба. Под действием гидравлической силы бурового раствора, подаваемого насосами, ротор совершает планетарное движение. Из-за данной конструктивной особенности (неравномерности вращения ротора) и пульсации бурового раствора возникают крутильные колебания двигателя, снижающие запас устойчивости (потерю мощности) ВЗД. Конструктивные изменения профилей и формы рабочих органов, их геометрических параметров, а также секционирование силовых секций не позволяют снизить уровень крутильных колебаний ВЗД, увеличить запас его устойчивости и срок службы.

Частичным решением проблемы износа РО является применение смазочных добавок к буровым растворам. Однако они не во всех случаях обеспечивают необходимые реологические параметры буровых растворов. Кроме того сведения о влиянии триботехнических свойств растворов на возможность продления срока службы ВЗД отсутствуют. Выход из строя упругоэластичной обкладки статора героторной машины, по причине износа и невозможности ремонта (реставрации), ограничивает дальнейшую их эксплуатацию.

Изложенное обусловило необходимость разработки конструкций: моментоемких героторных механизмов; устройств, повышающих пусковые характеристики объемных двигателей; двигателей с увеличенным моторесурсом.


^ Во втором разделе представлены результаты анализа исследований и разработок технических средств и технологий, направленных на оптимизацию режимов бурения и автоматизацию процесса углубления наклонно направленных и горизонтальных скважин c винтовыми забойными двигателями.

Известно, что при бурении наклонно направленных и горизонтальных скважин часть осевой нагрузки до долота не доводится. Изменение осевой нагрузки и соответствующее ей изменение механической скорости бурения объясняется силами сопротивления (трения), возникающими между стенками скважины и БК. Трение бурильного инструмента обусловлено неоднородностью разбуриваемых горных пород и углом закручивания бурильной колонны вследствие восприятия реактивного момента двигателя, влияющего на ее пространственное положение в скважине. При работе объемного двигателя в тормозном режиме БК испытывает максимальные напряжения в нижней части компоновки. При достижении критических значений реактивного момента возможен отворот резьбовых соединений компоновки (шпинделя, корпуса двигателя и т.д.) или излом гибкого вала (торсиона) ВЗД. В филиале Уренгой бурение ООО «Газпром бурение» за 2008 год произошло девять, в компании «KCA Deutag» шесть, а в ООО «РН-Бурение» ОАО «Роснефть» семь аварий, связанных с отказами ВЗД. Основной причиной этих аварий является недостаточный оперативный контроль за параметрами бурения, а именно: нагрузкой на долоте. Отворот резьбовых соединений происходил в процессе бурения скважины комбинированным способом и в случае подъёма инструмента (с промывкой) и одновременным его проворачиванием верхним приводом.

В таблице 2 представлены сведения по количеству и причинам отказа ВЗД при бурении скважин.

Таблица 2 – Количество и причины отказа ВЗД


Буровая компания

Тип забойного

двигателя

Интервал бурения, м

Коли-чество

Причина отказа

Филиал Уренгой бурение ООО «Газпром бурение»

Д5-172

1365-1440

1478-1567

2

1

Слом торсиона

Слом ротора

ДР-172 (10 15I)

2786-2845

1

Слом торсиона

Д-240

2591-2703

3335-3416

2

1

Отворот переводника шпинделя

Слом торсиона

ДГР-178

3276-3295

2

отворот корпуса в месте соединения регулятора угла

^ Общее количество отказов 9

«KCA Deutag Drilling GmbH»

Sp. Drill-171

2474-2527

1

Отворот верхнего переводника шпинделя

D775-195Drilex

1878-1893

2

Отворот корпуса в месте Соединения регулятора угла

Dyna-Drill F2000-171

2499-3036

1

Отворот шпинделя

Navi-Drill(M1XL)-171

2273-2289

2

Отворот нижнего переводника шпинделя

^ Общее количество отказов 6

ООО «РН-Бурение» ОАО «Роснефть»

ДРУ-172РС

2349-2363

1

Слом полумуфты шпинделя

ДГР-178

3123-3145

1

Отворот шпинделя

Д-172РС

2579-2584

1

Слом торсиона шпинделя

Д3-195

3024-3041

1

Слом корпуса

Д2-195

2771-2780

1

Слом ротора

Д5-195

2878-2897

2

Отворот шпинделя, слом торсиона

^ Общее количество отказов 7


Ликвидация аварий связана с огромными материальными и техническими затратами в результате отворота элементов ВЗД.

Оставление на забое, является одной из сложных видов в скважине. Их

Большой вклад в решение задач, связанных с автоматизацией и оперативным контролем параметров бурения, внесли исследования Т.Н. Бикчурина, Д.Ф. Балденко, Г.Д. Бревдо, П.В. Балицкого, Г.А. Кулябина, Ю.В. Кодзаева, Э.Е. Лукьянова, Н.Ф. Лебедева, М.Р. Мавлютова, А.Н. Попова, А.И. Рукавицина, А.И. Спивака, Б.З. Султанова, Н.М. Филимонова, В.С. Федорова, Е.К. Юнина и д.р.

Ими предложены эмпирические зависимости, а также практические способы оперативного контроля за режимами углубления забоя определением осевой нагрузки на забой. Существенным недостатком является использование большого количества коэффициентов, учитывающих влияние технико-технологических и геологических факторов, которые имеют достаточно широкий диапазон варьирования.

На сегодняшний день оперативный контроль (управление) за режимами бурения c учетом корректировки текущего положения оси горизонтальной скважины обеспечивается станциями геолого-технических исследований (ГТИ). Наиболее широкое применение нашли станции АМТ-121, Мега-АМТ компании ООО «АМТ» и АПК «Волга», а также Геотест-5 компании ОАО НПФ «Геофизика».

Оперативное управление режимом бурения, в частности осевой нагрузкой на долото, основано на автоуправлении: подаче бурового инструмента (регуляторами подачи долота – РПД); блоками управления осевой нагрузкой на долото – БАУ) и др.; приводом ротора; приводом буровых насосов (использование параметров состояния приводного двигателя бурового насосного агрегата БНА с РПД); момента двигателя, регистрации разницы перепадов давления в двигателе при его работе в рабочем режиме и режиме холостого хода; тензодатчиками, устанавливаемыми в немагнитном переводнике над двигателем.

Разработанные и прошедшие промысловые испытания системы автоматического управления подачей инструмента при бурении (система автоматического управления поддержания осевой нагрузки на долото) имеют следующие ограничения: невозможность их применения в условиях часто перемежающегося тонкослоистого разреза с резко различными по механическим свойствам породами и сильного искривления ствола скважины; невозможность осуществления автоматического поиска и поддержания оптимального значения нагрузки для каждой разбуриваемой литологической разности пород без остановки процесса бурения; сложность определения и контроля нагрузки на долото, влияющей на моментосиловое взаимодействие элементов системы «БК-ВЗД-долото» при бурении скважин комбинированным способом.

Невозможность определения нагрузки по перепаду (изменению) давления в манифольде буровой установки, величине снижения (потере) веса бурильной колонны, а также использование датчиков устанавливаемых в телеметрических навигационных системах, настройка которых производится по оптимальной энергетической характеристике двигателя, напрямую связаны с износом рабочих органов ВЗД в процессе его работы возможным сальникообразованием или износом долота.

Изложенное обусловливает необходимость проведения исследований по изучению работы системы «БК – ВЗД – долото» для оперативного управления режимами бурения наклонно направленных и горизонтальных скважин при бурении скважин комбинированным способом, обеспечения безаварийности их проводки введением этапа оперативной корректировки осевой нагрузки на долото, определяемой по моментно-силовым и частотным показателям работы ВЗД и бурильной колонны.


^ В третьем разделе представлены методика, методы и результаты проведения исследований износостойкости рабочих органов ВЗД, изменения диаметров ротора и эластомера статора, их влияние на диаметральный натяг в паре ротор-статор; параметров РО героторного механизма модульного исполнения и уровня крутильных колебаний (вибраций); энергетических характеристик отработанных (изношенных) двигателей в условиях скважины и ВЗД с героторным механизмом модульного исполнения.

Для проведения исследований при решении поставленных задач использовались: микрометры и калибры; виброметр ОКТАВА 101В; стенд для исследования энергетических характеристик гидравлических машин Griffith TORQUEMASTER JUNIOR 1289.

Исследования износостойкости РО проводились по отработанным винтовым двигателям типа Д2-195 (от 20 до 100 ч) в равнозначных геолого-технологических условиях бурения скважин с интервалом бурения от 2100 до 3000 м (разрез представлен преимущественно песчаником, известняком); плотностью бурового раствора от 1100 до 1150 кг/м3; содержание песка в буровом растворе не более 0,16 %; система очистки четырехступенчатая фирмы «Derik», «Swaсo»).

Схема стенда Griffith TORQUEMASTER JUNIOR 1289 представлена на рисунке 1.




Рисунок 1 – Горизонтальный стенд для испытания и исследования рабочего процесса гидродвигателей GRIFFITH TORQUEMASTER:

1 – установочная база; 2 – зажимы; 3 – электромагнитный порошковый тормоз; 4 – гидроотбойник; 5 – ВЗД; 6 – трубопроводы; 7 – насос; 8 – приемная емкость

Для проведения, регулировки и контроля энергетических характеристик двигателя (давление в двигателе, ^ Р (МПа); частота вращения вала, n (об/мин); расход жидкости (бурового раствора), Q3/с) и момент на валу двигателя М (Н∙м)) стенд снабжен пультом контроля и управления с программным обеспечением 9.

Для проведения исследований параметров РО в зависимости от угла разворота модулей относительно друг друга использовался «автоматизированный гидравлический ключ», входящий в состав стенда Griffith TORQUEMASTER JUNIOR 1289, содержащий пульт управления 1; гидравлические ключи (один из которых неподвижный 2, второй – с возможностью вращения 3) (рисунок 2). Ключ имеет возможность горизонтального перемещения по установочной базе (рельсам) 4, что позволяет осуществлять сборку рабочих органов двигателя. При её проведении, а именно соединении (запрессовке) ротора 5 в статор 6 определяется сила трения (натяга) контактного взаимодействия винтовой поверхности ротора 5 с винтовыми зубьями резинового эластомера статора 6. Скрепление резьбовых соединений 7 (место соединения модулей) и регулировка угла разворота φ1модулей ротора 8, 9 относительно друг друга осуществляется подвижным ключом 3.



Рисунок 2 – Автоматизированный гидравлический ключ с возможностью регулировки угла φ разворота модулей


Контроль угла φ1 разворота модулей 8, 9 относительно друг друга осуществлялся с использованием транспортира, а также методом оттиска (печати). Суть метода заключалась в следующем. При изменении угла φ1 модулей происходит смещение направления винтовой линии ротора. Поэтому первоначально для определения смешения зубьев модулей, поверхности винтовых линий (вершин зубьев) покрываются смазкой или красятся маркером. Затем производится наложение на них материала (например, лист бумаги) и снимается оттиск измененного направления винтовой линии вершины зубьев 3 и 4 винтовой линии модулей 1, 2 (рисунок 3).





Рисунок 3 – Оттиск винтовой

поверхности модулей,

развернутый профиль

винтовой линии





Скачать 0.79 Mb.
оставить комментарий
страница1/4
ДВОЙНИКОВ МИХАИЛ ВЛАДИМИРОВИЧ
Дата29.09.2011
Размер0.79 Mb.
ТипАвтореферат диссертации, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы:   1   2   3   4
отлично
  1
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх