Тип публикации: доклад, тезисы доклада, статья из сборника материалов конференций
Конференция: Инновационное развитие современной науки: новые подходы и актуальные исследования (шифр - МКИРСН); Москва; Москва
Год издания: 2024
Ключевые слова: винтовой рельеф, геликоидный ротор, гидротурбина, забойный двигатель, турбинное бурение, helical relief, helicoid rotor, hydroturbine, downhole motor, turbine drilling
Аннотация: Гидравлические забойные двигатели широко используются при бурении месторождений нефти и газа. Одной из проблем существующих турбинных двигателей является возникновение больших величин гидравлических сопротивлений при взаимодействии бурового раствора с лопатками ротора турбины. Разработана конструкция полой ступени турбины с винтовыПоказать полностьюм рельефом на внутренней цилиндрической поверхности, лишенное данного недостатка. Это достигается благодаря сохранению целостности ядра потока, что может быть полезным для сохранения давления на долото. Задача исследования сводилась к проведению CFD-моделирования в программном модуле Ansys CFX для ступени турбины с винтовым рельефом и лопастной турбины для сравнения. Выявлено, что при использовании ступени турбины с винтовым рельефом возникает кратно меньшее гидравлическое сопротивление, при этом существенно снижается крутящий момент. Однако недостаток в виде меньшего крутящего момента на турбине решается использованием редукторной вставки, а преимущества в виде снижения гидравлических сопротивлений влечет повышение надёжности турбин. Hydraulic downhole motors are widely used in drilling oil and gas fields. One of the problems with existing turbine motors is the occurrence of large values of hydraulic resistance when the drilling fluid interacts with the turbine rotor blades. A design of a hollow turbine stage with a helical relief on the inner cylindrical surface has been developed, devoid of this drawback. This is achieved by maintaining the integrity of the flow core, which can be useful for maintaining pressure on the bit. The task of the study was to conduct CFD modeling in the Ansys CFX software module for a turbine stage with a helical relief and a bladed turbine for comparison. It was found that when using a turbine stage with a helical relief, there is a multiple of less hydraulic resistance, while the torque is significantly reduced. However, the disadvantage in the form of less torque on the turbine is solved by using a gear insert, and the advantages in the form of reduced hydraulic resistance entail an increase in the reliability of turbines.
Журнал: Инновационное развитие современной науки: новые подходы и актуальные исследования (шифр - МКИРСН)
Номера страниц: 116-121
Место издания: Москва