Потім відгвинчують ведучу трубу 15 і разом з вертлюгом 10 спус-кають в обсадну трубу, встановлену в похилу свердловину (шурф), довжина якої дорівнює довжині ведучої труби. Ця свердловина бу-риться заздалегідь в правому куті основи вишки приблизно на сере-дині віддалі від центра до її ноги. Після цього бурильну колону на-рощують шляхом пригвинчування до неї однієї труби, довжиною приблизно 12м, знімають з елеватора або клинів, спускають у свер-дловину на довжину нарощеної труби, підвішують з допомогою еле-ватора або клинів на столі ротора.

Із шурфа піднімають ведучу трубу з вертлюгом, пригвинчують її до бурильної колони, звільняють бурильну колону від клинів або елеватора, опускають долото до вибою і продовжують процес буріння.

Для заміни зношеного долота піднімають із свердловини всю бурильну колону, замінюють долото і знову опускають її. Спуско-підіймальні роботи проводять також за допомогою талевої системи. При обертанні барабана лебідки талевий канат намотується на барабан або змотується з нього, що і забезпечує підйом або спуск талевого блока і крюка. До останнього за допомогою штропів і елеватора підвішують бурильну колону, яка піднімається або опускається.

При підйомі БК розгвинчують на секції, довжина їх визначається висотою вишки (близько 25м). Відгвинчені секції, що називаються свічками, встановлюють у ліхтарі вишки на спеціальному підсвічнику.

Спускають бурильну колону в зворотному порядку. В даний час застосовують три види вибійних двигунів: турбобури, гвинтові двигуни та електробури.

При бурінні за допомогою турбобура або гвинтового двигуна гідравлічна енергія потоку промивальної рідини, що рухається вниз в БК, перетворюється в механічну енергію на валу вибійного двигуна, з яким з'єднане долото.

При бурінні з електробуром енергія до його двигуна подається кабелем, секції якого змонтовані всередині БК. Процес буріння свердловини чергують із спуском обсадних колон 3,7, цементуванням затрубного простору 4, проведенням каротажних робіт, дослідженням перспективних пластів, тощо.

1.4 Вибійні двигуни Для буріння нафтових і газових свердловин застосовують гідравлічні та електричні вибійні двигуни, які перетворюють відповідно гідравлічну енергію промивальної рідини, або електричну енергію в механічну на вихідному валу двигуна.

Гідравлічні вибійні двигуни випускають двох типів:

1. гідродинамічного — турбобури;

2. гідростатичного — гвинтові двигуни.

Електричні двигуни одержали назву електробурів.

Турбобур — вибійний гідравлічний двигун, в якого гідравлічна енергія потоку промивальної рідини перетворюється в механічну і роботу вихідного валу, до якого приєднується долото. Як гідравлічний двигун у турбобурі використовується багатоступінчаста осьова турбіна (рис.1.3).

1-зовнішній обод статора; 2-лопатки статора; 3-внутрішній обод статора; 4-внутрішній обод ротора; 5-лопатки ротора; 6-зовнішній oбод ротора.

Рис.1.3 — Конструкція турбіни

Принцип дії. У турбінах робота здійснюється головним чином за рахунок кількості руху рідини. У турбобурах застосовується багатоступінчасті осьові турбіни лопатевого типу.

Кожен ступінь турбіни складається із статора, жорстко з’єднаного із корпусом і ротора, закріпленого на валу турбобура (рис.1.3).

Рис.1.4 — Профілі статора і ротора турбіни

Робота турбіни здійснюється таким чином. Потік промивальної рідини через бурильну колону подається в перший ступінь турбобура. У статорі першого ступеня відбувається формування напрямку руху рідини. Якщо знехтувати зазором між статором і ротором, то можна прийняти, що рідина виходить із каналів статора і входить в канали ротора з однаковою швидкість . С1 під кутом 1 і продовжує свій рух із швидкістю W1 відносно лопаток ротора і переносною швидкістю U1 відносно осі турбіни (рис.1.4).

Аналогічна картина спостерігається і на виході із лопаток ротора, оскільки профілі лопаток ротора і статора дзеркально відображені.

Відносна вихідна швидкість W2 дорівнює абсолютній вхідній швидкості руху рідини С1, і її вектор нахилений під тим же кутом, але в протилежний напрямок (1=2).

Так, послідовно перетікаючи із ступеня в ступінь, рідина передає частину своєї гідравлічної потужності кожному ступеню. В результаті, потужність, створювана всіма ступенями, сумується на валу турбобура, а значить, на долоті.

У процесі роботи на турбінах статора, закріплених нерухомо в корпусі турбобура, створюється реактивний момент, що дорівнює за величиною, але протилежний за напрямком крутному моменту, який створюється на турбінах ротора. Реактивний момент через корпус турбобура передається на бурильну колону.

Характеристика турбіни. Під характеристикою турбіни турбобура розуміють залежність її потужності N , крутного моменту М, коефіцієнта корисної дії та перепаду тиску р від частоти обертання n при заданій витраті прокачуваної через неї промивальної рідини Q.

Зображається характеристика турбіни у вигляді кривих, побу-дованих у прямокутній системі координат за даними стендових ви-пробувань декількох ступенів турбіни, або зібраного турбобура (рис.1.5).

Рис.1.5 – Характеристика турбіни

Стендові дослідження турбіни турбобура показали, що залеж-ність моменту від частоти обертання ротора майже прямолінійна. Значить, чим більша частота обертання валу, тим менший крутний момент, і навпаки.

У зв'язку з цим розрізняють два режими роботи турбіни:

галь-мівний, при якому n=0, а крутний момент досягає максимального значення (М=Мmax);

холостий, коли частота обертання досягає мак-симального значення (n=nmax), М=0.

Електробур — це вибійний буровий двигун, який перетворює електричну енергію в механічну на вихід-ному валу. Електробур складається з електродвигуна, шпінделя і системи захисту цих механізмів від проникнення промивальної рідини (рис.1.6).

Електродвигун це високовольтна, трифазна, асинхронна, маслозаповнена машина з короткозамкнутим ротором. Він монтується в трубних секціях, з'єднаних одна з одною за допомогою конічної різьби.

У корпусі статора запресовані пакети магнітопровідної сталі, що чергуються з пакетами немагнітопровідної сталі. Вихідні кінці обмоток, які закладені в пазах статора, приєднані до кабеля, через який підводиться струм до електродвигуна.

Ротор складається з