2.7.3. Электробуры

Электробур — забойный двигатель, предназначенный для передачи долоту вращательного движения. Он состоит из электродвигателя и шпинделя. Вращаю­щий момент двигателя передается на вал шпинделя через зубчатую муфту. Элек­тробур с долотом спускается в скважи­ну на бурильных трубах, которые слу­жат не только для поддержания его на весу, восприятия реактивного момента и подачи забою промывочной жидко­сти, но и для размещения токоподводящего кабеля.

Электробур (рис. 2.12) состоит из двух основных узлов — электродвигателя и шпинделя. В верхний проводник 13 поступает промывочная жидкость из бурильной колонны и через полости между луб­рикаторами 14 и 25 и их корпусом 12 поступает вовнутрь полого вала электродвигателя 1 к долоту. Промывочная жид­кость, проходя через отверстие в долоте, подхватывает об­ломки выбуренной породы по затрубному пространству и поднимает их на поверхность. Защита электродвигателя от влаги осуществляется заполнением внутренней полости мас­лом под действием поршня лубрикатора 15. Полый вал элек­тродвигателя 1 соединен с полым валом шпинделя 29 зубча­той муфтой 27.

В настоящее время выпускают электробуры с диаметрами корпуса 250, 215 и 170 мм для бурения скважин долотами соответственно диаметрами 295, 243 и 190 мм.

2.8. Промывка и продувка скважин

2.8.1. Назначение и классификация промывочных жидкостей

Периодическую промывку скважин начали применять со второй половины XIX в., когда был изобретен ударный спо­соб бурения скважин. При этом было доказано, что наилуч­шая очистка забоя от выбуренной породы достигается при доливании в скважину небольшого количества воды.

Применение вращательного способа бурения скважин при­вело к необходимости непрерывной промывки их в процессе бурении. Вода была первой промывочной жидкостью и при этом способе бурения.

Развитие технологии бурения показало, что при разбуривании глин и глинистых отложений образующийся в скважи­не глинистый раствор значительно облегчает процесс проход­ки скважины. Поэтому стали не только сохранять глинистый раствор, образовавшийся в скважине, но и искусственно при­готовлять его на поверхности [9].

С ростом глубины скважин требования к их промывке все более возрастали, что обусловило создание новых промывоч­ных жидкостей.

Основные функции промывочных жидкостей:

1) вынос разбуренных частиц породы на поверхность;

2) удерживание частиц выбуренной породы во взвешен­ном состоянии при прекращении циркуляции;

3) создание противодавления на стенки скважины, а сле­довательно, предотвращение обвалов породы и предупрежде­ние проникновения в скважину газа, нефти и воды из разбу­риваемых пластов;

4) глинизация стенок скважины;

5) охлаждение долота, турбобура, электробура и буриль­ной колонны;

6) смазка трущихся деталей долота, турбобура;

7) передача энергии турбобуру;

8) защита бурового оборудования и бурильной колонны от коррозии.

Рис. 2.12. Электробур с маслонаполненным шпин­делем: 1 — вал электродвигателя; 2, 5 — радиальные подшипники; 3, 30 — опорные подшипники; 4, 6 — секции электродвигателя; 7 — обмотка ста­тора; 8 — диамагнитный пакет; 9, 10, 11 — соот­ветственно верхняя, средняя и нижняя части кор­пуса; 12 — корпус лубрикаторов; 13, 37 — пере­водники; 14, 25 — лубрикаторы; 15, 33 — пор­шень лубрикатора; 16,34 — пружина лубрикато­ра; 17, 18 — сальниковые уплотнения; 19 — пара торцовая уплотнения; 20 — кабельный ввод; 21 — контактный стержень; 22 — уплотнение ввода кабеля; 23 — предохранительный стакан; 24 — опора контактного стержня; 26 — корпус шпинделя; 27 — соединительная муфта; 28 — роликовая опора; 29 — вал шпинделя; 31 — ре­зиновый амортизатор; 32 — лубрикатор шпинде­ля; 35 — втулка с уплотнением; 36 — сальник шпинделя; 38 — долото

Промывочная жидкость должна быть инертной к воздей­ствию температуры, минерализованных пластовых вод и об­ломков выбуренной породы.

Промывочные жидкости классифицируются следующим образом:

1) на водной основе, представителями которой являются вода и глинистые растворы;

2) на неводной основе, к которым относятся углеводород­ные растворы (нефтяные);

3) аэрированные жидкости.