Биография

Библиотека

Ссылки

Результаты поиска

Инд. задание

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

УСТРОЙСТВО ПОГРУЖНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ С ПОРШНЕВЫМ ГИДРОДВИГАТЕЛЕМ

Поршневая установка для вращательного бурения состоит из стабилизирующей опоры  с двумя направляющими  стойками  и снаряда для вращательного бурения. Снаряд  закрепляется в каретке , которая обеспечивает снаряду две степени свободы.

Установка опускается с судна на канате  основной судовой лебедкой, канат вспомогательной лебедки используется для поддержания шланга во время работы установки и спуска- подъёма его за бортом судна. После постановки опоры на дно моря по нагнетательному шлангу насосом подается морская вода . Гидродвигатель установки заводится, и производится процесс бурения, снаряд углубляется в грунт, который заполняет колонковую трубу.

После окончания работы механизма установку поднимают и специальными кронштейнами укрепляют на фальш- борту судна.

Колонковую трубу выносят из направляющих, откручивают коронку и извлекают керн. Судно в это время переходит на другую точку.

ПРИНЦИП РАБОТЫ СНАРЯДА ДЛЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ

Снаряд для вращательного бурения состоит из гидродвигателя, преобразователя и насоса .

Гидродвигатель служит для преобразования энергии подаваемой промывочной жидкости в энергию поступательного перемещения механизма.

Преобразователь служит для преобразования поступательного движения поршня гидродвигателя во вращательное движение колонкового набора.

Насос обеспечивает местную обратную промывку скважины и создаёт дополнительную нагрузку на забой за счёт разрежения в колонковой трубе.

Работает снаряд следующим образом.

Исходное положение: поршень гидродвигателя в нижнем положении. Впускной клапан закрыт, выхлопной клапан открыт.

При подаче рабочей жидкости. Она проходит между цилиндром и корпусом гидродвигателя, попадает в нижнюю полость цилиндра гидродвигателя.

Под  действием давления жидкости на поршень, последний начинает подниматься. Когда верхний ограничитель дойдет до выхлопного клапана, начинает сжиматься пружина, т.к. давление жидкости удерживает клапана, впускной и выпускной, в исходном положении.

В момент удара нижнего ограничителя о верхний ограничитель, пружина быстро разжимается и закрывает выхлопной клапан , который толкателем открывает впускной клапан .

Жидкость начинает поступать в верхнюю и нижнюю полости цилиндра. Давление жидкости в нижней и верхней полостях цилиндра уравнивается, но поскольку рабочая площадь поршня со стороны верхней полости цилиндра  больше его площади снизу, то поршень устремится вниз.

Как только нижний ограничитель дойдет до гайки тяги, пружина начинает сжиматься. При соударении ограничителей, пружина разжимает и открывает выхлопной клапан, при этом закрывается впускной клапан. Давление в верхней полости цилиндра падает, поршень начинает подниматься вверх, цикл повторяется.

Работа преобразователя.

При ходе поршня вверх, вместе с ним перемещается удлинитель штока , в котором закреплены два пальца. на каждом пальце установлены два подшипника скольжения.

Подшипники верхнего пальца входят в вертикальные прорези направляющего патрубка, который принимает на себя крутящий момент и не позволяет поршню вращаться вокруг своей оси.

Нижний палец своими подшипниками входит в винтовой паз винтового патрубка , поэтому при поступательном движении удлинителями штока подшипники скользят по граням винтовой прорези и поворачивают винтовой патрубок вокруг своей оси.

В результате работы преобразователя получается реверсивно-вращательное движение винтового патрубка. Для того, чтобы подать на колонковый набор правое вращение и исключить реверсивно- вращательное предусмотрена обгонная зубчатая муфта, зубцы полумуфт которой скошены в одну сторону (влево). Нижняя полумуфта шпонкой  соединена с верхним полушпинделем . пружина прижимает нижнюю полумуфту к верхней.

Прорезь в винтовом патрубке сделана в левую сторону. При ходе поршня вверх винтовой патрубок поворачиваются влево, зубья полумуфт в зацепленном состоянии, колонковый набор поворачивается вместе с винтовым патрубком. При ходе поршня вниз винтовой патрубок поворачивается вправо, а зубцы полумуфт будут проскальзывать относительно друг друга, т.к. скос у зубцов в одну сторону, поэтому вращение на колонковый набор передаваться не будет.

Для повышения числа оборотов колонковой трубы и, следовательно, механической скорости бурения преобразователь может работать  реверсивно- вращательном режиме. В данном случае колонковая труба жестко крепится с винтовым патрубком. Все резьбовые соединения должны стопорится.

Работа насоса для выноса для выноса бурового шлама в колонковую трубу.

При ходе поршня вверх в полости шпинделя создается разряжение, шаровой клапан открывается, и жидкость из колонковой трубы поступает в полость шпинделя , шаровой клапан  закрыт. При ходе поршня вниз шаровой клапан закрывается, жидкость открывает клапан  и выходит в пространство между внешней колонковой трубой и внутренней . потом в скважину. Создаётся призабойная обратная помывка, которая как известно, является эффективным способом повышения качества керна.