EA034947B1 - Объемный забойный двигатель - Google Patents
Объемный забойный двигатель Download PDFInfo
- Publication number
- EA034947B1 EA034947B1 EA201800371A EA201800371A EA034947B1 EA 034947 B1 EA034947 B1 EA 034947B1 EA 201800371 A EA201800371 A EA 201800371A EA 201800371 A EA201800371 A EA 201800371A EA 034947 B1 EA034947 B1 EA 034947B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- semi
- housing
- central channel
- downhole motor
- cylindrical blades
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 5
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 12
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000002311 subsequent effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
- E21B4/02—Fluid rotary type drives
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к забойным гидравлическим двигателям. Задачи изобретения - повышение энергетических характеристик и надежности работы объемного забойного двигателя. Технический результат - устранение контактного трения, повышение значения пускового момента объемного забойного двигателя в работу и увеличение величины крутящего момента корпуса для бурения скважин. Технический результат достигается тем, что в объемном забойном двигателе, содержащем корпус, состоящий из верхней и нижней части, разъемно жестко соединенных между собой, кольцевую полость с дном и полуцилиндрические лопасти, согласно изобретению верхние и нижние части корпуса имеют соосные центральные каналы, верхняя часть корпуса представляет цилиндры, помещенные один в другой, связанные полуцилиндрическими лопастями и образующие кольцевую полость, сообщающуюся с центральным каналом через проемы между верхней половиной внутреннего цилиндра и полуцилиндрическими лопастями, при этом поверхность центрального канала ниже проемов оснащена полярно поперечными уступами по направлению вращения корпуса, на нижней части корпуса выполнены канавки, исходящие из центрального канала и в виде спирали обгонно проходящие относительно осевой линии корпуса по периферии, выходящие из нижней части корпуса противоположно вращению последнего.
Description
Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к забойным гидравлическим двигателям.
Известен объемный забойный двигатель, содержащий корпус, полуцилиндрические лопасти, кольцевую полость и центральный канал. Патент Российской Федерации №2220270, кл. Е21В 4/02, 2001.
Недостатки аналога - наличие трении между корпусом и полуцилидрическими лопастями, низкие значения пускового момента в работу объемного забойного двигателя.
Прототипом выбран объемный забойный двигатель, содержащий корпус, состоящий из верхней и нижней части, разъемно жестко соединенных между собой, кольцевую полость с дном и полуцилиндрические лопасти. Патент Республики Казахстан №30291, кл. Е21В 4/02, 2015.
Недостатки прототипа те же, что и в аналоге, наличие контактных трений между внутренней поверхностью корпуса и полуцилиндрическими лопастями, присутствие гидродинамических сопротивлений вращению в полости корпуса, низкие значения пускового момента объемного забойного двигателя в работу, что в совокупности снижают энергетические характеристики и надежность работы.
Задачи изобретения - повышение энергетических характеристик и надежности работы объемного забойного двигателя.
Технический результат - устранение контактного трения, повышение значений пускового момента объемного забойного двигателя в работу и увеличение величины крутящего момента корпуса для бурения скважин.
Технический результат достигается тем, что в объемном забойном двигателе, содержащем корпус, состоящий из верхней и нижней части, разъемно жестко соединенных между собой, кольцевую полость с дном и полуцилиндрические лопасти, согласно изобретению верхние и нижние части корпуса имеют соосные центральные каналы, верхняя часть корпуса представляет цилиндры, помещенные один в другой, связанные полуцилиндрическими лопастями и образующие кольцевую полость, сообщающуюся с центральным каналом посредством проемов между верхней половиной внутреннего цилиндра и полуцилиндрическими лопастями, при этом поверхность центрального канала ниже проемов оснащена полярно поперечными уступами по направлению вращения корпуса, на нижней части корпуса выполнены канавки, исходящие из центрального канала и в виде спирали обгонно проходящие относительно осевой линии корпуса по периферии, выходящие из нижней части корпуса противоположно вращению последнего.
Отличительные признаки изобретения - верхние и нижние части корпуса имеют соосные центральные каналы, верхняя часть корпуса представляет цилиндры, помещенные один в другой, связанные полуцилиндрическими лопастями; обеспечивается совместное вращение цилиндров с полуцилиндрическими лопастями как одно целое, тем самым исключаются контактные трения между ними, потери крутящего момента.
Совокупность отличительных признаков - образуюется кольцевая полость, сообщающаяся с центральным каналом через проемы между верхней половиной внутреннего цилиндра и полуцилиндрическими лопастями; в момент подачи рабочей жидкости по кольцевой полости достигается задержание потока, перетекающего через проемы у внутренней поверхности полуцилиндрических лопастей, сопровождающееся ростом давления на них, следовательно, повышением силы пускового момента объемного забойного двигателя в работу и величины крутящего момента корпуса.
Признак изобретения - поверхность центрального канала ниже проемов оснащена полярно поперечными уступами по направлению вращения корпуса, появляется возможность преобразования разности скорости вращения корпуса и превышающей скорости рабочей жидкости в центральном канале в крутящий момент посредством приложения скоростного напора на уступы, что особенно ощутимо при замедлении вращения корпуса и сохранении скорости вращения рабочей жидкости, позволяющие повысить надежность работы объемного забойного двигателя.
Признак изобретения - на нижней части корпуса выполнены канавки, исходящие из центрального канала и в виде спирали обгонно проходящие относительно осевой линии по периферии, выходящие из нижней части корпуса противоположно вращению последнего; достигается увеличение радиуса закругления канавки оказанием наибольшего давления рабочей жидкости на внешние стенки канавки, удлинение пути пробега потока и плеча моментов реактивных сил истечения, что совокупно обеспечивают рост значений энергетических характеристик и повышение надежности работы объемного забойного двигателя.
Существенные признаки изобретения имеют причинно-следственную связь, обеспечивают достижение технического результата и решение поставленных задач.
На фиг. 1 изображена верхняя часть корпуса объемного забойного двигателя, на фиг. 2 - нижняя часть корпуса.
Верхняя часть корпуса объемного забойного двигателя посажена на опору скольжения (качения) (не показана) и представляет цилиндр 1, помещенный внутри него цилиндр 2, связанные полуцилиндрическими лопастями 3, образующие кольцевую полость 4, сообщающуюся с центральным каналом 5 через проемы 6.
Поверхность центрального канала 5 ниже проемов оснащена полярно поперечными уступами 7 по направлению вращения корпуса. На нижней части корпуса выполнены канавки 8, исходящие из цен- 1 034947 трального канала 9 соосного с центральным каналом 5 и в виде спирали обгонно проходящие относительно осевой линии корпуса по периферии, выходящие из нижней части корпуса противоположно вращению последнего.
Объемный забойный двигатель работает следующим образом. Направлением рабочей жидкости наклонно, под острым углом, по направлению вращения корпуса на дно кольцевой полости 4, образованной цилиндрами 1 и 2, за счет веса и давления столба рабочей жидкости появляется выталкивающая сила, преобразуемая в крутящий момент корпуса, усиленный последующим воздействиями скоростного напора на внутренние поверхности полуцилиндрических лопастей 3. При этом происходит задержание движения рабочей жидкости, сопровождающиееся ростом давления на внутренние поверхности полуцилиндрических лопастей 3, повышением значении пускового момента объемного забойного двигателя в работу.
Далее рабочая жидкость из кольцевой полости 4 через проемы 6 перетекает в центральный канал 5, где при превышении скорости вращения рабочей жидкости над скоростью вращения корпуса скоростной напор рабочей жидкости будет приложен на полярно поперечные уступы 7 увеличением значении крутящего момента корпуса.
Из центрального канала 5 рабочая жидкость поступает в соосный с ним центральный канал 9 нижней части корпуса и по канавкам 8 в виде спирали, обгонно проходящей относительно осевой линии корпуса по периферии, выходит из нижней части корпуса противоположно вращению последнего.
Эксперименты, проведенные по испытанию и выявлению ресурсных возможностей опытного образца объемного забойного двигателя диаметром корпуса 195 мм, изготовленного в соответствии с изложенной формулой изобретения, показали, что при меньших значениях габаритных размеров по длине и расходах рабочей жидкости для данного диаметра достигнуты значения энергетических характеристик, обеспечивающие бурение скважин в твердых и крепких горных породах 9-11 категории по буримости.
Claims (1)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯОбъемный забойный двигатель, содержащий корпус, состоящий из верхней и нижней части, разъемно жестко соединенных между собой, кольцевую полость с дном и полуцилиндрические лопасти, отличающийся тем, что верхние и нижние части корпуса имеют соосные центральные каналы, верхняя часть корпуса представляет цилиндры, помещенные один в другой, связанные полуцилиндрическими лопастями и образующие кольцевую полость, сообщающуюся с центральным каналом через проемы между верхней половиной внутреннего цилиндра и полуцилиндрическими лопастями, при этом поверхность центрального канала ниже проемов оснащена полярно поперечными уступами по направлению вращения корпуса, на нижней части корпуса выполнены канавки в виде спирали, исходящие из центрального канала и обгонно проходящие относительно осевой линии корпуса по периферии, выходящие из нижней части корпуса противоположно вращению последнего.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KZ20180222 | 2018-04-09 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201800371A1 EA201800371A1 (ru) | 2019-10-31 |
EA034947B1 true EA034947B1 (ru) | 2020-04-09 |
Family
ID=68319015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201800371A EA034947B1 (ru) | 2018-04-09 | 2018-04-27 | Объемный забойный двигатель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA034947B1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2348047A (en) * | 1941-05-01 | 1944-05-02 | Smith Corp A O | Mud turbine and method of assembling the same |
RU2581856C1 (ru) * | 2015-03-23 | 2016-04-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческий центр "Алмас" | Объемный забойный двигатель |
RU2610490C2 (ru) * | 2014-10-20 | 2017-02-13 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческий центр "Алмас" | Турбобур |
RU2624085C1 (ru) * | 2016-01-18 | 2017-06-30 | Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Внедренческий Центр Алмас" | Объемный забойный двигатель |
-
2018
- 2018-04-27 EA EA201800371A patent/EA034947B1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2348047A (en) * | 1941-05-01 | 1944-05-02 | Smith Corp A O | Mud turbine and method of assembling the same |
RU2610490C2 (ru) * | 2014-10-20 | 2017-02-13 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческий центр "Алмас" | Турбобур |
RU2581856C1 (ru) * | 2015-03-23 | 2016-04-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческий центр "Алмас" | Объемный забойный двигатель |
RU2624085C1 (ru) * | 2016-01-18 | 2017-06-30 | Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Внедренческий Центр Алмас" | Объемный забойный двигатель |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA201800371A1 (ru) | 2019-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8905733B2 (en) | Progressing cavity pump/motor | |
CN108131100B (zh) | 水力振荡器 | |
CN207253296U (zh) | 一种马桶盖板用缓降阻尼器 | |
JP2015232293A (ja) | 可変容量型オイルポンプ | |
RU2017136106A (ru) | Буровое долото с самонаправляемым соплом и способ его применения | |
US1743539A (en) | Rotary pump | |
RU2017145614A (ru) | Бурильная компоновка с малогабаритным гидравлическим забойным двигателем | |
RU2581856C1 (ru) | Объемный забойный двигатель | |
EA034947B1 (ru) | Объемный забойный двигатель | |
CN105443035A (zh) | 一种可遥控调速的气驱液动气体钻井螺杆钻具 | |
CN205370438U (zh) | 一种气驱液自循环的气体钻井螺杆钻具 | |
RU2715777C2 (ru) | Объемный забойный двигатель | |
RU2624085C1 (ru) | Объемный забойный двигатель | |
CN110056309B (zh) | 定轴旋转容积式动力工具 | |
CN105569759B (zh) | 液压阀和凸轮轴相位调节器 | |
GB2596766A (en) | Wear resistant vibration assembly and method | |
RU2610490C2 (ru) | Турбобур | |
CN105484665B (zh) | 一种气驱液自循环的气体钻井螺杆钻具 | |
RU2790647C1 (ru) | Объемный забойный двигатель | |
US2370934A (en) | Fluid pressure machine | |
EA009266B1 (ru) | Скважинный центробежный электронасос | |
US2202911A (en) | Pump | |
US1422946A (en) | Rotary machine | |
US10895256B2 (en) | Stator and rotor profile for improved power section performance and reliability | |
CN209483234U (zh) | 钻柱防磨减阻接头 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |