Dubinski  motori  

-­‐  Hidraulični  motori  -­‐  Motori  sa  obrtnim  klipovima  –  zavojni  (vijčani)  motori  -­‐  Turbinski  motori  -­‐  Turbomotori  

-­‐  Dubinski  elektromotori  -­‐  elektroburi  

Dubinski  pogonski  sistem  

•  Nedostaci  primene  klasičnih  rotacionih  bušaćih  postrojenja:  –  Veliki  utrošak  snage  (rotacija  celokupne  kolone  bušaćeg  pribora)  -­‐  sa  povećanjem  dubine  bušoEne  smanjuje  se  brzina  bušenja  

–  Otežano  bušenje  kosih  I  horizontalnih  bušoEna  

•  U  sistemu  električnih  i  hidrauličkih  bušilica  snaga  pogonskog  motora  se  direktno  prenosi  na  dleto  –  smanjuje  se  potrošnja  energije  i  abrazivno  habanje  kolone  bušaćeg  pribora,  a  povećava  se  brzina  bušenja  i  lakše  je  usmeravanje  kanala  bušoEne.    

Turbinski  motori  -­‐  turboburi  •  Hiraulučna  energija  mlaza  isplake  se  pretvara  u  

mehanički  rad  (rotaciju)  vraEla  turbobura.    •  VraElo  turbobura  je  je  spojeno  sa  dletom.  

•  Izmedju  spoljašnjeg  oboda  (1)  i  unutrašnjeg  oboda  (3),  čeličnog  prstena  statora,  razmeštene  su  i  spojene  za  obod  statora  blago  povijene  lopa5ce  statora  (2).  

•  LopaEce  statora  služe  za  usmeravanje,  pod  odredjenim  uglom,  kretanja  isplake  na  lopa5ce  rotora  (5).    

•  LopaEce  statora  I  rotora  imaju  idenEčan  oblik,  ali  su  povijene  na  suprotnu  stranu.    

Turbinski  motori  -­‐  turboburi  

Prelaz  

Ležajevi  

Pogonsko  vraElo  

VraElo  

Jedan  stepen  motora  

Turbinski  motori  -­‐  turboburi  

Pogonsko  vraElo  

Ugao  ulaznih  lopaEca  

Ugao  izlaznih  lopaEca  

Turbinski  motori  -­‐  turboburi  •  Tehničke  karakterisEke  turbinskih  bušilica,  pri  odredjenom  kapactetu  isplačnih  pumpi,  

odredjene  su  sledećim  parametrima:  –  Profil  i  nagib  lopaEca  (uslovljava  brzinu  i  ugao  protoka  isplake)  –  Srednji  prečnik  turbine  –  Broj  stepeni  turbine  –  Broj  obrtaja  vraEla  –  Maksimalna  snaga  –  Obrtni  moment  –  Pad  priEska    –  Koeficijent  hidrauličkog  korisnog  dejstva        

Turbinski  motori  -­‐  turboburi  •  Aksijalna  brzina  

q  –  protok  kroz  turbomotor  D  –  srednji  prečnik  l  –  radijalna  dužina  lopaEce    

•  Obrtni  moment      

Mk  =  k  .  M,  za  višestepene  turbomotore  (sa  k  radnih  kola)  

lDq

Aqcz ⋅⋅==π

imapreticnimkarakterisufluidabrzineapsolutneccisplakegustina

lopaticaprecniksrednjirrccqM

uu

i

sr

sruui

sec,

)(

21

21

−

−

−

⋅−⋅⋅=

ρ

ρ

Turbinski  motori  -­‐  turboburi  •  Hidraulička  snaga      PH  =  Δp.q  

 Δp  –  pad  priEska  u  turbomotoru  

•  Mehanička  snaga    Pk  =  Mk.ω  

•  Stepen  korisnosE    

 

H

k

PP

=η

Turbinski  motori  -­‐  turboburi  •  Broj  obrtaja  turbine  proporcionalan  je  količini  isplake  koja  poEskuje  hidrobur    

•  Pad  priEska  na  turbini  proporcionalan  je  kvadratu  količine  isplake      •  Obrtni  moment  turbineproporcionalan  je  kvadratu  količine  isplake  

•  Snaga  turbine  je  proporcionalna  trećem  stepenu  količine  isplake  

•  Obrtni  moment,  snaga  i  pad  priEska  su  direktno  proporcionalni  gusEni  isplake.  

•  Broj  obrtaja  na  zavisi  od  gusEne  isplake.  

n1n2

=Q1

Q2

p1p2=Q1

Q2

!

"#

$

%&

2

M1

M2

=Q1

Q2

!

"#

$

%&

2

N1

N2

=Q1

Q2

!

"#

$

%&

3

Turbinski  motori  -­‐  turboburi  •  Jednostepena  bušilica  T12M3B-­‐9”,  100  stepeni  turbine,  radni  broj  obrtaja  600-­‐700  o/min  

Turbinski  motori  -­‐  turboburi  PrednosE:  •  Dubina  bušoEne  nema  uEcaja  na  rad  turbinske  bušilice  (ne  troši  se  snaga  na  rotaciju  

kolone  bušaćeg  pribora)  •  Broj  havarija  manji  •  Bušaće  šipke  treba  da  izdrže  staEčko  opterećenje  i  da  omoguće  prenos  isplake  (lakše  i  

je`inije  bušaće  šipke)  •  Veća  mehanička  brzina  bušenja  (20  -­‐  50%)  •  Lakše  bušenje  koso-­‐usmerenih  bušoEna  

Nedostaci  •  Isplačne  pumpe  veće  snage  •  Veća  nabavna  cena  i  troškovi  bušenja  •  Održavanje  –  česE  remonE  sa  specijalizovanim  stručnjacima  

Motori  sa  obrtnim  klipovima  -­‐  Dubinski  zavojni  motori  

•  Spiralnu  energiju  cirkulacionog  toka  isplake  pomoću  spiralnog  statora  i  rotora  pretvara  u  mehaničku  energiju  

•  hbps://www.youtube.com/watch?v=T_f9bKBSigY    •  hbps://www.youtube.com/watch?v=t_AL7rNmWUA    

-­‐   Prelivni  venEl  -­‐   Motor  zapreminskog  Epa  -­‐   Prenosno  vreteno  -­‐   Aksijalni  i  radijalni  ležajevi  -­‐   VraElo  -­‐   Prelaz  za  povezivanje  vraEla  sa  dletom      

Motori  sa  obrtnim  klipovima    Dubinski  zavojni  motori  

Prelivni  venEl  

Ležajevi  

Pogonsko  vraElo  

Motori  sa  obrtnim  klipovima  -­‐    Dubinski  zavojni  motori  

1.  Vreteno  2.  Gornji  aksijalni  ležaj  3.  Radijalni  ležaj  4.  Donji  aksijalni  ležaj  5.  Prelaz  na  dleto  

Motori  sa  obrtnim  klipovima  -­‐  Dubinski  zavojni  motori  

                       Motor  prečnika  172  mm  25  l/s,  Δp=10  bar  

Motori  sa  obrtnim  klipovima  -­‐    Dubinski  zavojni  motori  

•  Protok  q  =  4  .  e  .  d  .  T  .  n  

•  Obrtni  moment  (motor  sa  rotorom  od  jednog  korka)    p  –  pad  priEska  na  razmatranom  preseku    

 e  –  ekscentar    d  –  poprečni  presek  rotora    t  –  korak  zavojnice  rotora    T  =  2.t    

•  Broj  obrtaja          V0  –  jedinična  zapremina,                      ηV  –  zapreminski  stepen  korisnosE  

 

πtdepM ⋅⋅⋅⋅

=4

1

VVqn η0

=

Motori  sa  obrtnim  klipovima  -­‐  Dubinski  zavojni  motori  

Motori  sa  obrtnim  klipovima  -­‐  Dubinski  zavojni  motori  

PrednosE:  •  Slično  kao  kod  turbinskog  motora  (efikasniji,  lakša  konstrukcija,  usmerene  

bušoEne)  •  Trenje  rotora  i  statora  je  zanemarljivo  (u  tačkama  kontakta  trenutno  proklizavanje)  •  Neprekidna  promena  položaja  linije  kontakta  radnih  elemenata    pri  obrtanju  

rotora,  omogućava  da  se  mlazom  isplake  odstranjuju  abrazivne  česEce  iz  sistema.    Nedostaci  •  Potreba  za  velikom  količinom  isplake  •  Ograničena  snaga    •  Skupa  i  složena  izrada    

Dubinski  elektromotor  –  elektrobur  -­‐  elektrobušilica  

•  Bušaća  mašina  sa  potapajućim  elektromotorom  predviđena  za  bušenje  dubokih  bušoEna  

•  Osnovni  elemenE:  elektromotor  i  vreteno  •  Asinhroni  motor  sa  kratko  spojenim  rotorom  

•  Snaga:  75-­‐240  kW  •  Broj  obrtaja:  455-­‐685  o/min  (sa  reduktorom  325-­‐145  o/min)  •  Dužina:  12-­‐16  m  •  Prečnik:  164  –  290  mm  

Dubinski  elektromotor  –  elektrobur  -­‐  elektrobušilica  

2  –  glava  elektroprijemnika  sa  kliznim  kontakEma  12  –  uredjaj  za  kontrolu  izolacije  (vezan  za  kolonu  bušaćih  šipki)    

Dubinski  elektromotor  –  elektrobur  -­‐  elektrobušilica  

Dubinski  elektromotor  –  elektrobur  -­‐  elektrobušilica  

Prednos5:  

Lako  posEzanje  opEmalnog  režima  bušenja    

•  Nezavisnost  broja  obrtaja  dleta  i  momenta  na  dletu  od  količine  i  fizičkih  svojstava  isplake,  opterećenja  na  dletu  i  dubine  bušoEne  

•  Stabilnost  broja  obrtaja  dleta  

•  Mogućnost  preopterećenja  bušilice  

•  Sistem  strujnog  kola  može  se  iskorisEE  za  prikupljanjem  različiEh  informacija  sa  dna  bušoEne  

•  Mogućnost  neprekidne  kontrole  prostornog  položaja  kanala  bušoEne  i  tehnoloških  parametara  pri  izradi  koso  usmerenih  i  horizontalnih  bušoEna  

Nedostaci:  

•  Istovremeni  prenos  na  dno  bušoEne  i  hidrauličke  i  električne  energije  

•  Složenost  konstrukcije