Винтовой забойный двигатель для бурения наклонно направленных и горизонтальных скважин Д2 – 172М-Дипломная работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

В данном дипломном проекте рассмотрен винтовой забойный двига-тель применяемый для бурения наклонно направленных и горизонтальных скважин. Произведен расчет и выбор двигателя для бурения скважин. Проанализирована работа узлов ВЗД, отказов, причины отказов.
Усовершенствован отклонитель забойного двигателя. Рассчитаны ос-новные детали забойного двигателя на прочность. Рекомендованы меро-приятия по безопасности и экологии.
Произведен расчет экономической эффективности внедрения статора новой конструкции.

По результатам статистических исследований в области надёжности и работоспособности забойных двигателей в восьмидесяти процентах причиной отказа является рабочая пара, а точнее износ или полное разрушение резиновой обкладки статора, что снижает ресурс винтового забойного двигателя в целом.
На рисунке 11 представлена диаграмма причин отказа забойного двигателя в процентном соотношении.
В данном дипломном проекте предлагаются некоторые мероприятия, которые направлены на увеличение ресурса рабочих органов. В частности на основе существующего патента № 3112801 предлагается добавить в остов полимерный слой из смеси поливинилформаля и фенолформальдегидной смолы. Целью модернизации является повышение ресурса работы забойного винтового двигателя за счет увеличения адгезии резины к металлу до прочности резин и сохранения физикомеханических свойств резиновой втулки.
Указанная цель достигается тем, что статор имеет полимерный слой из смеси поливинилформаля и фенолформальдегидной смолы, размещенный между корпусом и резиновой втулкой , при этом корпус статора выполнен в виде двух полуцилиндров.
Статор состоит из металлического корпуса, выполнен в виде двух полуцилиндров, полимерного слоя из смеси поливинилформаля и фенолформальдегидной смолы, нанесенного на внутреннюю поверхность полуцилиндров, и резиновой втулки с многозаходной винтовой нарезкой, расположенной внутри корпуса. Резиновая втулка сцеплена с полимерным слоем с помощью полиуретанового или изоцианатного клея. Статор установлен в корпусе ВЗД. Нанесение полимерного слоя на полуцилиндры корпуса производится из раствора указанных полимеров в дикрезоле. Соотношение поливинилформаля к фенолформальдегидной смоле 2:1. После нанесение раствора покрытие сушат на воздухе и термообрабатывают при 150°С до неполного отверждения. На пуансон пресс-формы закладывают сырую резину, на резину накладывают два полуцилиндра, предварительно нанося сверху полимерного слоя полиуретанового клея УРТ с 5% отвердителя – лейконата. Пресс – форму закрывают и прессуют при температуре 153°С по режиму вулканизации данной марки резины.
Выполнение корпуса в виде двух полуцилиндров позволяет производить смену отработанных статоров новыми с многократным использованием корпуса двигателя.
К преимуществам данного винтового забойного двигателя относятся:
Повышение адгезионной прочности связи резина – металл до прочности самой резины, т.е. до 200 кгс/см2 , и сохранение физико – механических свойств резиновой втулки, что позволяет увеличить срок службы статора, и межремонтный период двигателя до 150 часов.
В результате проделанной работы были проанализированы статистические данные в области надёжности и работоспособности винтовых забойных двигателей. На стадии анализа определены характерные причины отказов забойных двигателей, что позволило разработать меры по повышению ресурса работы двигателей в целом.
В проекте разработано техническое предложение по модернизации двигательной секции, которое позволяет увеличить срок службы забойного двигателя вдвое и сэкономить при этом на ремонтных работах более 60-и миллионов рублей за год.