Устройство для электробурения скважин

Устройство для электробурения скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для бурения скважин при помощи забойных двигателей. Цель - повышение надежности электропитания электробура за счет исключения кабельных линий электропередачи. Для этого приводной двигатель (ПД) выполнен в виде турбинных секций турбобура 6. На валу 7 ПД расположены возбудитель 5 и электрогенератор (ЭГ) 4, выход которого соединен с входом блока управления (БУ) 3 с регулятором возбуждения. Выходы БУ 3 подключены соответственно к электробуру 2 и к входу возбудителя 5. При этом ПД вместе с возбудителем 5, ЭГ 4 и БУ 3 расположены непосредственно над электробуром 2. На валу электробура 2 закреплен моментомер, включенный в отрицательную обратную связь регулятора возбуждения БУ 3. При бурении пород повышенной твердости регулятор напряжения БУ 3 в цепи возбуждения возбудителя 5 увеличивает ток возбуждения ЭГ 4. Напряжение питания электробура 2 увеличится и повысится скорость вращения ПД. При переходе к более мягким породам напряжение возбуждения возбудителя 5 снижается, снижается соответственно и ток возбуждения ЭГ 4, пропорционально уменьшается и скорость ПД. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИН щ) 5 Е 21 В 44/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И СПНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4! 06992/23-03 (22) 14.08.86 (46) 15,08„90. Бюл. Р 30 (71) Сургутское отделение ЗападноСибирского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института технологии глубокого разведочного бурения (72) В.IJ. Шмавонянц, О.Г. Коваль, В.И. Безденежных, И.В, Тур, Г.К. Ешимов и В.Д. Ягодин (53) 622.24 (088.8) (56) Справочник инженера по бурению/

/Под ред. В.И.11ицкевича, Н.А.Сидорова, И.; Недра, 1973, с. 257-268.

Султанов Б.З., Ыаммосов Н.Х. За- . бойные буровые машины и инструмент

M. Недра, 1976, с. 117-137. (54) УстРОЙстВО ллЯ электРОБУРениЯ

СКВАЖИН (57) Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для бурения скважин при помощи забойных двигателей. Цель — повышение надежности электропитания электробура за счет исключения кабельных линий

„.80„„1585505 A 1

2 электропередачи. Для этого приводной двигатель (ПД) выполнен в виде турбинных секций турбобура 6. На валу

7 1Щ расположены возбудитель 5 и электрогенератор (ЭГ) 4, выход которого соединен с входом блока управления (БУ) 3 с регулятором возбуждения. Выходы БУ 3 подключены соответственно к электробуру 2 и к входу возбудителя 5. При этом ПД вместе с возбудителем 5, ЭГ 4 и БУ 3 расположены непосредственно над электробуром.2. На валу электробура 2 закреплен моментомер, включенный в отрицательную обратную связь регулятора возбуждения БУ 3. При бурении пород повьппенной твердости регулятор напряжения БУ 3 в цепи возбуждения возбудителя 5 увеличивает ток возбуждения ЭГ 4. Напряжение питания электробура 2 увеличится и повысится скорость вращения 1Щ. При переходе к более мягким породам напряжение возбуждения возбудителя 5 снижается, снижается соответственно и ток возбуждения ЭГ 4, пропорционально уменьшается и скорость 1Щ. 1 ил.

1585505

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к бурению скважин при помощи забойных двигателей.

Целью изобретения является повышение надежности электропитания элек« тробура за счет исключения кабельных линий электропередачи.

На чертеже изображена схема разме" 10 щения блоков устройства и их взаимосвязей.

1(рутящий момент на породоразрушающем инструменте 1 создается электробуром 2, ротор которого жестко соединен с первым или имеет устройства дискретного увеличения крутящего момента при одновременном снижении скорости вращения — редукторные вставки (не показаны). Зажимы статорной 20 обмотки электробура 2 подключены к блоку 3 управления, в состав которого входят моментомер, трансформатор тока для питания цепей управления, коммутирующие элементы, выпрямитель, я5 токовая защита генератора от короткого замыкания потребителя — электробура и регулятор возбуждения.

Блок 3 управления может быть механически жестко или посредством разъемного соединения связан с корпусом электробура 2 ° Выход блока 3 управления подключен также к обмотке возбуждения электрогенератора 4 (в случае выполнения-последнего с самовозбуждением) или к обмотке возбуждения возбудителя 5 (в случае применения электрогенератора 4 с электромашинным возбудителем 5).

Злектрогенератор 4, возбудитель 40.

5 и турбинные секции турбобура 6 размещены в скважине соосно непосредственно над электробуром 2, Ро.,торы электрогенератора 4, турбинных секций турбобура 6 и возбудителя 5 расположены на одном валу 7.

Турбинный секции турбобура 6 являются приводным двигателем электрогенератора 4 и предназначены для преобразования кинетической энергии бу-<

50 равого раствора 8 в энергию вращения ротора электрогенератора 4 и возбудителя 5.

Устройство для электробурения скважин работает следующим образом.

Буровой раствор 8, поступая в тур«55 бинные секции турбобура 6, разгоняет его ротор, вращение которого через вал 7 передается на ротор возбудителя 5 и электрогенератора 4.

Последний вырабатывает переменный электрический ток необходимого нап- .

l ряжения U/I/Ì, который подается через блок 3 управления на электродвигатель электробура 2, приводя в движение его ротор и соответственно породоразрушающий инструмент (долото шарошечное, лопастное, колонковое и др.).

При бурении породы постоянной твердости электробур 2 потребляет определенное количество электроэнергии, величина которой определяется из условия эффективного породоразрушения и в конечном итоге зависит от давления бурового раствора 8 на входе турбобура 6.

При переходе породоразрушающего инструмента 1 к порода.м повышенной твердости для эффективного породоразрушения крутящий момент необходимо снизить и увеличить частоту вращения инструмента. При этом регулятор напряжения блока 3 управления в цепи возбуждения возбудителя 5, в отрицательную обратную связь которого включен моментомер, увеличивает ток возбуждения электрогенератора 4, что приводит к увеличению напряжения питания электробура 2 и повышению скорости вращения его двигателя в случае выполнения его асинхронным или постоянного тока.

При переходе к более мягким,поро-, дам необходимо снизить скорость вращения породоразрушающего инструмента 1 с одновременным увеличением крутящего момента. Для этого необходимо снизить напряжение питания электробура с обеспечением необходимой мощности породоразрушения. При этом регулятор возбуждения в блоке

3 управления обратно пропорционально реагирует на изменение момента и снижает напряжение возбуждения возбудителя 5 и соответственно ток возбуждения электрогенератора 4. Скорость вращения двигателя (асинхронного или постоянного тока) пропорционально уменьшается °

Применение устройства для электробурения скважин позволяет повысить надежность электропитания электробура и осуществить оперативное управление режимом работы электродвигателя при изменении твердости разбуриваемых пород.

Составитель В. Шилов

Техред М, Ходанич Корректор С. Черни

Редактор Т..Лазоренко

Заказ 2312

Тираж 479

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1585505 6Р и у л а и з о б р е т е н и я электробура за счет исключения каУстройство дня злектробурения бельных.линий электропередачи, при- скважин, содержащее приводной двига водной двигатель выполнен в виде тель, на валу которого расположены

5 турбинных секций турбобура и расповозбудитель и электрогенератор, вы- ложен совместно с возбудителем, элен ход котоРого соединен с входом блока трогенератором и блоком управления упРавления с регулятором возбуждения, непосредственно над электробуром, при этом выходы блока управления под- соосно с ним, причем блок управления ключены соответственно к электробу- 1п снабжен закрепленным на валу элекРУ H к входу возбудителя, о т л и — тробура моментомером, включенным в . ч а ю щ е е с я тем, что, с целью отрицательную обратную связь регуповышения надежности электропитания лятора возбуждения.