Турбобур М.А. Капелюшникова

Турбобур М.А. Капелюшникова - редукторный турбобур с одноступенчатой турбиной, позволяющий бурить нефтяные скважины без вращения бурильных труб. Первый промышленный образец турбобура был изобретен и изготовлен в 1922 – 1923 гг. в Советском Союзе М.А. Капелюшниковым, С.М. Волохом и Н.А. Корнеевым.

Конструкция

Турбобур — это разновидность бурового оборудования, гидравлический забойный двигатель, в котором гидравлическая энергия потока промывочной жидкости (бурового раствора) преобразуется в механическую энергию вращения вала, соединенного с породоразрушающим инструментом (буровым долотом). Рабочим органом, в котором происходит преобразование энергии, служит многоступенчатая турбина осевого типа.

Турбобур Капелюшникова - первый в СССР работоспособный гидротурбинный забойный двигатель для бурения скважин. Представляет собой одноступенчатую турбину, передающую вращение долоту через многоярусный редуктор. Демонстрационный образец, кожух частично удален. Деталь статора имеет цилиндрическую форму (часть цилиндра) диаметром 200 мм, длиной 150 мм, из них 3,5 мм - резьба. Материал - сталь. С внутренней стороны в толще стенки выполнена нарезка направляющих лопастей. Разработанный М.А. Капелюшниковым двигатель позволил преодолеть основной недостаток применяемого с конца 19 в. вращательного метода бурения. Промывочная жидкость, закачиваемая в скважину, одновременно вращает турбину забойного двигателя без вращения (как это было ранее) буровой колонны.

Применение

Предложенный способ бурения позволил вращать не все трубы в скважине, а только сам бурильный инструмент, что привело к колоссальной экономии энергии. Сегодня это основной способ бурения нефтяных и газовых скважин.

Однако из-за низкой стойкости одноступенчатой турбины и зубчатого редуктора турбобур Капелюшникова уступал по технико-экономическим показателям бурно развивающемуся в то время роторному способу бурения. К 1933 г. турбинное бурение в СССР почти полностью было вытеснено роторным. В то же время ценный опыт первого турбинного бурения, доказавший целесообразность и полезность переноса двигателя для вращения бурового долота на забой скважины, продемонстрировал ряд важных преимуществ перед роторным способом: значительное увеличение скоростей бурения, возможность проводки наклонно-направленных скважин, резкое снижение аварий с бурильными трубами и др.

Применение разработанного Капелюшниковым турбобура дало большой экономический эффект, в особенности при бурении на большой глубине. Использовался с 1924 до 1934 г. при бурении скважин глубиной до 1000 м.

Турбобур был показан на выствке в США, где работал на 60% быстрее, чем привычные роторные установки, а энергии расходовал в три раза меньше.

С этого изобретения началась история турбинного бурения. Приоритет изобретения турбобура был признан в Великобритании (патент от 11 марта 1925 г.) и в СССР (патент от 31 августа 1925 г.).

М.А. Капелюшников

Капелюшников Матвей Алкумович (13.09.1886-05.07.1959гг.) - советский учёный-нефтяник. Член-корреспондент Академии наук СССР с 1939 г. Изобретатель турбобура (1922). Труды по крекингу нефти, повышению качества нефтеотдачи пластов.

Выпускник механического отделения ТТИ 1913г. Член-корреспондент по отделению технических наук (горное дело) с 28.01.1939г. Специалист в области нефтяной и горной механики. После окончания института работал в области добычи и переработки нефти. В 1924-1931гг. под руководством Капелюшникова был спректрирован и построен первый в СССР крекинг-завод для нефтепереработки. В 1933г. Капелюшников создал совместно с инженером С.Л. Залкиным пневматическое управление буровыми станками. В 1947г. М.А. Капелюшников был избран заслуженным деятелем науки и техники РСФСР. Награжден двумя орденами Ленина, орденами Трудового Красного Знамени и медалями.

Ссылки

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D2%F3%F0%E1%EE%E1%F3%F0

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%BF%D0%B5%D0%BB%D1%8E%D1%88%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B2,_%D0%9C%D0%B0%D1%82%D0%B2%D0%B5%D0%B9_%D0%90%D0%BB%D0%BA%D1%83%D0%BC%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87

http://www.lib.tpu.ru/exib-201208221140.html

http://school-collection.edu.ru/catalog/res/64bef08e-3766-4380-914f-d7d32d631a87/?interface=themcol&rubric_id[]=91840&from=

http://www.ourbaku.com/index.php5/%D0%9A%D0%B0%D0%BF%D0%B5%D0%BB%D1%8E%D1%88%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B2_%D0%9C%D0%B0%D1%82%D0%B2%D0%B5%D0%B9_%D0%90%D0%BB%D0%BA%D1%83%D0%BC%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87_-_

http://news.tpu.ru/news/2012/04/04/5541-v_muzee_tpu_otkryvaetsya.html

Литература

Журнал ТПУ «Томский политехник» Издание Ассоциации выпускников ТПУ. № 12, 2006 – 130с.