пустотілого вала, на якому розміщені секції з короткозамкнутими алюмінієвими "білковими" клітками. Між сек-ціями встановлені кульові підшипники, які сприймають радіальні навантаження. Осьове навантаження сприймають опорні кульові підшипники.
Ущільнення кінців вала двигуна досягається за допомогою ниж-нього і верхнього сальників. Щоб запобігти проникненню в двигун промивальної рідини через сальники, тиск масла в порожнині двигуна повинен бути дещо вищим (на 0,2-0,3 МПа) від тиску проми-вальної рідини, що протікає через електробур.
Для цього у верхній частині корпуса електробура є три лубри-катори, один з яких заповнений в'язким авіаційним маслом і сполу-чений з верхнім сальником, а два інших заповнені трансформатор-ним маслом і зв'язані з порожниною двигуна. Зверху лубрикатори відкриті, і тому тиск промивальної рідини передається через поршні, які встановлені в лубрикаторі, а надлишковий тиск створюється спеціальними пружинами. Крім того, лубрикатори забезпечують постійне поповнення масла, що витрачається через сальники, а та-кож регулюють тиск у двигуні при нагріванні масла в процесі робо-ти.
1-кабель; 2-лубртатор; 3-сальник; 4-пустотілий вал електродвигуна/Я 5-зубчата муфта; 6-пустотілий вал шпінделя; 7-торцьовий сальник; 8-перевідник; 9-корпус шпінделя; 10-корпус електродвигуна.
Рис.1.6— Схема електробура з маслозаповненим шпінделем.
До нижньої частини двигуна приєднується корпус шпінделя, в радіальних і упорних підшипниках якого змонтований його пустотілий вал. У середній частині шпінделя розміщений лубрикатор з пружиною, яка створює надлишковий тиск масла в порожнині шпінделя. Пустотілий вал шпінделя захищений знизу від попадання промивальної рідини торцьовим сальником. Шпіндель також заповнений трансформаторним маслом. Вали двигуна і шпінделя з'єднані зубчатою муфтою, а герметизація з'єднання досягається за допомогою шарнірного ущільнення.
До нижнього кінця валу шпінделя через перевідник приєднується долото.
Рис.1.7 – Залежність крутного моменту електробура від ковзання.
Характеристика двигуна електробура. На рис 1.7 наведена типова характеристика зміни крутного моменту електробура М в залежності від ковзання S при незмінній напрузі на затискачах двигуна.
Як видно з рис.1.7, за період пуску двигуна момент від пускового значення МПУСК (при n=0) знижується до мінімального МMIN потім із збільшенням частоти обертання досягає максимального значення ММАХ, а далі знижується до мінімального і близького до нуля (момент, який дорівнює моменту опору на валу).
Для роботи двигун розраховується за мінімальним моментом, якому відповідає номінальна паспортна потужність двигуна. Права частина кривої від максимального моменту називається робочою областю, а ліва частина – пусковою областю характеристики.
Система струмопідводу. Електробур з долотом спускають у свердловину на бурильних трубах. Колона бурильних труб служить для підтримки електробура, сприйняття реактивного моменту, подачі до вибою промивальної рідини і розміщення в ній струмопідводу.
Електроенергія до електробура підводиться від силового трансформатора по зовнішньому кабелю, який підвішений до бурового шланга і по кабелю, змонтованому всередині бурильної колони.
У перших конструкціях електробурів як струмопідвід застосо-вувались відрізки трижильного кабеля з кінцевими муфтами, що значно збільшувало гідравлічні опори бурильних труб, особливо в місцях розміщення кабельних муфт. Пізніше почали застосовувати систему струмопідводу до електробура: два проводи — бурильні труби (ДПТ).
При цій системі застосовується двожильний кабель, що має менший поперечний переріз, ніж трижильний. Довжина ка-беля рівна довжині застосовуваних бурильних труб. Секція двожи-льного кабеля на одному кінці має двоконтактний стержень, а на другому — двоконтактну муфту (рис. 2.6).
Контактні муфти і стер-жень виконані із гуми, в якій завулканізовані мідні контактні кільця з шинами. Шини одним кінцем припаяні до контактного кільця, а другим — до жил кабеля. При згвинчуванні бурильних труб контак-тний стержень входить в контактну муфту і секції кабеля з'єднуються між собою.
1- двоконтактний стержень; 2- опора стержня; 3- двожильний кабель; 4- опора муфти; 5- двоконтактна муфта.
Рис.1.8 – Секція двожильного кабеля
Для вводу кабеля всередину БК і створення безперервної електричної лінії, що живить струмом електродвигун, як у випадку обертання бурильної колони, так і при русі її в осьовому напрямку, в т.ч. і при нерухомій БК, безпосередньо під вертлюгом встановлюють струмоприймач, який має ковзаючі контакти.
На рис.1.9 показана схема розміщення обладнання і пристосувань, які забезпечують буріння свердловини з електробуром.
Для зменшення частоти обертання долота використовують редукторні електробури. Редуктор-вставку розміщують між електродвигуном і шпінделем. Буріння за допомогою електробурів має наступні переваги в порівнянні із використанням інших вибійних двигунів:–
незалежність потужності і частоти обертання вала єлей бура від кількості і властивостей промивальної рідини;–
можливість вести контроль за роботою долота на вибої і попереджувати аварії з ним;–
можливість автоматизувати процес буріння при найкращому використанні потужності;–
використання спеціальної апаратури при бурінні похило-направлених свердловин;–
використання будь-яких видів промивальних рідин і циркуляційних агентів.
1- долото; 2- електробур; 3- бурильна колона; 4- ротор; 5- зовнішній нерухомий кабель; 6- буровий шланг; 7- вертлюг; 8- струмоприймач; 9 – ведуча труба; 10 –висосоковольтний ящик; 11- бурова лебідка; 12- регулятор подачі долота; 13- пуль керування електробуром; 14- силовий трансформатор; 13- високовольтний вимикач; 16- станція керування електробуром
Рис.1.9 – Схема розміщення обладнання і пристосувань, які забезпечують буріння свердловини з електробуром.
До вад застосування електробурів належать:
1. необхідність джерела постачання електроенергією і спеціального обладнання;
2. недосконалість системи струмопідводу, що призводить до частих пробоїв в ізоляції;
3. неможливість регулювання частоти обертання внаслідок жорсткої характеристики двигуна;
4. застосовують електробури при невисоких вибійних температурах;
5. необхідність застосування спеціальних бурильних труб;
6. великі втрати напруги в системі струмопроводу.