Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
77
Добавлен:
25.05.2015
Размер:
1.04 Mб
Скачать

Авторское свидетельство № 2241107

Изобретение относится к технике бурения и ремонта скважин, а именно к винтовым забойным двигателям. Технической задачей изобретения является повышение надежности винтового забойного двигателя при бурении горизонтальных скважин с малым радиусом кривизны ствола, а также упрощение его сборки и разборки.

На фиг.1 представлен винтовой забойный двигатель.

На фиг.2 представлен переводник соединительный, выполненный с разными наружными диаметрами в зонах L, L1, L2.

На фиг.3 представлен переводник соединительный, выполненный с разными внутренними диаметрами в зонах L, L1, L2.

На фиг.4 представлен переводник соединительный, выполненный с разными наружными и внутренними диаметрами в зонах L, L1, L2

Винтовой забойный двигатель (фиг.1) состоит из двигательной секции, включающей статор 1, ротор 2 и верхний переводник 3, опорный узел, включающий корпусной элемент 4, корпусной элемент 5, выходной вал 6, переводник соединительный 7, шарнир или торсион 8.

На фиг.2, 3, 4 представлен переводник соединительный. Переводник соединительный имеет зону пониженной жесткости на изгиб длиной L и две присоединительные зоны L1 и L2. Толщина стенок переводника соединительного имеет разную толщину стенок в зонах L, L1, L2, причем в зоне L она всегда меньше, чем в зонах L1 и L2, что обеспечивает упругую деформацию переводника соединительного при бурении горизонтальных скважин с малым радиусом кривизны ствола, не снижая при этом показателей надежности винтового забойного двигателя. Разная толщина стенок в зонах L, L1 и L2 переводника соединительного обеспечивается выполнением наружных диаметров D, D2, D3 и внутренних d, d1, d2 разными по величине. Наличие зон, в частности, присоединительных L1 и L2, дает возможность использования стандартного оборудования при сборке-разборке винтового забойного двигателя при его регламентном ремонте.

Переводник соединительный выполнен металлическим, что обеспечивает жесткость конструкции винтового забойного двигателя в осевом направлении, повышает его надежность при бурении скважин в условиях интенсивного трения ствола при операциях подъема-спуска и увеличивает износостойкость самого переводника соединительного по сравнению с прототипом, где переводником является резинометаллический рукав.

Винтовой забойный двигатель работает следующим образом.

Колонна бурильных труб присоединяется к верхнему переводнику 3 (фиг.1). Поступающий через трубы буровой раствор при прохождении через двигательную секцию заставляет вращаться ротор 2. Планетарное вращение ротора преобразуется в соосное вращение выходного вала 6 опорного узла при помощи шарнира или торсиона 8. К выходному валу 6 присоединяется породоразрушающий инструмент (на фиг. не показано). Статор 1 двигательной секции соединяется с корпусным элементом 5 опорного узла с помощью переводника соединительного 7. Корпусной элемент 5 соединяется с корпусным элементом 4.

При работе двигателя в искривленном участке скважины за счет изгибной жесткости переводника соединительного в зоне пониженной жесткости на изгиб L, которая значительно меньше, чем у других наружных элементов конструкции, будет изгибаться соединительный переводник, что создаст благоприятные условия работы для пары ротор - статор двигательной секции и для радиальных и осевых опор шпиндельной секции, так как корпус статора и корпус опорного узла (шпиндельной секции) будут оставаться прямыми.

Авторское свидетельство № 2341637

Изобретение относится к винтовым забойным двигателям и может быть использовано для бурения нефтяных, газовых и разведочных скважин.

На фиг.1 представлен малогабаритный винтовой забойный двигатель.

Малогабаритный винтовой забойный двигатель содержит обрезиненный статор 1, полый ротор 2, трубчатый торсион 3, вал 4, опорный узел в виде двухстороннего подшипника скольжения, имеющего независимые верхнюю обойму 5 с армированными твердосплавными цилиндрическими вставками 6 и нижнюю обойму 7 с армированными твердосплавными цилиндрическими вставками 8. Твердосплавные цилиндрические вставки 6 и 8 обойм опорного узла имеют разную твердость. С целью сведения к минимуму возможности износа нижней обоймы 7 твердость ее материала предусмотрена выше, чем у верхней обоймы 5. Разница составляет от 5 до 10 единиц по Роквеллу. Например, твердость нижней обоймы 55 HRC, верхней - 45 HRC. При изготовлении цилиндрических вставок возможно использование одного из известных методов спекания порошков высокопрочных вольфрамокобальтовых соединений с добавлением титана.

В нижней части трубчатого торсиона 3 установлен амортизатор, выполненный в виде двух дисков, верхнего 9 и нижнего 10, с расположенными между ними пружинами 11. Расчетная жесткость пружин 11 Rж, зависит от реакции забоя Rз, создаваемой направленной противоположно нагрузкой на забой Gз, необходимой для разрушения горной породы, и гидравлической нагрузки Gг, создаваемой от потока бурового раствора (носителя энергии для работы двигателя). Для работы пружинного амортизатора с целью снижения вибраций двигателя требуется выполнение следующего условия: Rж>Rз-Gг.

Малогабаритный винтовой забойный двигатель работает следующим образом.

Буровой раствор поступает под давлением в камеры (полости), образованные обрезиненным статором 1 и полым ротором 2. Трубчатый торсион 3, соединенный с ротором 2 и валом 4, приходит во вращение посредством крутящего момента, вызванного действием перепада давления бурового раствора в камерах. В процессе бурения скважины возникают вибрации за счет перекатывания по деформированному забою шарошек долота. Снижение вибрации осуществляется посредством пружин 11 амортизатора. Опорный узел воспринимает осевые усилия, действующие на вал двигателя 4.

24

Соседние файлы в папке Диплом орысша