Забойные двигатели: виды и принцип работы в бурении скважин

Схематичное изображение забойного двигателя в скважине

Что такое забойный двигатель и для чего он нужен

Забойный двигатель — это специальное устройство, которое опускается непосредственно в ствол буровой скважины для приведения в действие породоразрушающего инструмента (например, долота). Его ключевая задача — преобразовывать энергию потока бурового раствора или электричества во вращательное движение, необходимое для разрушения горных пород на забое (нижней точке скважины). Использование таких двигателей позволяет отказаться от вращения всей бурильной колонны с поверхности, что повышает эффективность и точность бурения.

Основные типы забойных двигателей

В современной практике бурения применяются несколько конструктивно разных типов забойных двигателей, каждый из которых имеет свои особенности:

  • Турбобур — использует энергию потока бурового раствора, проходящего через многоступенчатую турбину. Он отличается высокой частотой вращения.
  • Электробур — приводится в действие погружным электродвигателем, получающим питание по кабелю с поверхности. Позволяет точно контролировать режим бурения.
  • Винтовой (объемный) двигатель — также работает на энергии бурового раствора, но принцип его действия основан на преобразовании давления жидкости во вращение ротора в статоре. Он создает высокий крутящий момент при относительно низких оборотах.
  • Гидроударник — это ударный, а не вращательный двигатель. Он генерирует серию гидравлических ударов, передаваемых на долото, что особенно эффективно при проходке твердых и абразивных пород.

Выбор конкретного типа двигателя зависит от геологических условий, глубины скважины, требуемой технологии бурения и экономических факторов.