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.