EA039139B1 - Буровой двигатель с перепуском и способ - Google Patents

Буровой двигатель с перепуском и способ Download PDF

Info

Publication number
EA039139B1
EA039139B1 EA201991031A EA201991031A EA039139B1 EA 039139 B1 EA039139 B1 EA 039139B1 EA 201991031 A EA201991031 A EA 201991031A EA 201991031 A EA201991031 A EA 201991031A EA 039139 B1 EA039139 B1 EA 039139B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
fluid
section
housing
bypass
flow rate
Prior art date
Application number
EA201991031A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201991031A1 (ru
Inventor
Гунтер ХХ Фон Гинц-Рековски
Original Assignee
РАЙВЛ ДАУНХОУЛ ТУЛС ЭлСи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by РАЙВЛ ДАУНХОУЛ ТУЛС ЭлСи filed Critical РАЙВЛ ДАУНХОУЛ ТУЛС ЭлСи
Publication of EA201991031A1 publication Critical patent/EA201991031A1/ru
Publication of EA039139B1 publication Critical patent/EA039139B1/ru

Links

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
    • 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
    • E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/08—Controlling or monitoring pressure or flow of drilling fluid, e.g. automatic filling of boreholes, automatic control of bottom pressure
    • 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
    • E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/10—Valve arrangements in drilling-fluid circulation systems
    • E21B21/103—Down-hole by-pass valve arrangements, i.e. between the inside of the drill string and the annulus
    • 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
    • E21B4/003—Bearing, sealing, lubricating details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C13/00—Adaptations of machines or pumps for special use, e.g. for extremely high pressures
    • F04C13/008—Pumps for submersible use, i.e. down-hole pumping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/06—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/107—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
    • F04C2/1071—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)

Abstract

Забойный буровой двигатель включает в себя корпус двигателя, имеющий внутренний канал и внешнюю поверхность. Силовая секция включает в себя статорный эластомер, по меньшей мере частично расположенный во внутреннем канале корпуса двигателя. Опорная секция включает в себя верхний подшипник, по меньшей мере частично расположенный во внутреннем канале корпуса двигателя. Кроме того, корпус двигателя включает в себя отверстие, продолжающееся от внутреннего канала к внешней поверхности для обеспечения обходного пути флюида для флюида во внутреннем канале. Отверстие расположено в корпусе двигателя между нижним концом статорного эластомера и верхним концом верхнего подшипника. Обходной путь флюида позволяет забойному буровому двигателю обеспечивать более высокий расход флюида через статорный эластомер силовой секции, чем через верхний подшипник опорной секции.

Description

Перекрестная ссылка на родственную заявку
По этой заявке испрашивается преимущество приоритета предварительной заявки № 62/411782 на патент США, поданной 24 октября 2016 года, которая полностью включена в эту заявку путем ссылки.
Уровень техники
В процессе бурения нефтяных и газовых скважин забойные буровые двигатели могут быть присоединены к бурильной колонне для вращения и направления бурового долота. Типовые буровые двигатели обычно включают в себя силовую секцию, секцию передачи и опорную секцию. Вращение обеспечивается силовой секцией, которая может быть двигателем прямого вытеснения, приводимым в действие циркуляцией промывочной жидкости или бурового раствора. Секция передачи передает крутящий момент и частоту вращения от силовой секции к буровому долоту, расположенному на нижнем конце бурового двигателя. Опорная секция воспринимает осевые и радиальные нагрузки, прилагаемые к бурильной колонне во время бурения.
При более быстром бурении стволов скважин требуются более высокие расходы промывочной жидкости для вычищения бурового шлама из ствола скважины. Для каждого бурового двигателя рассчитывают максимальный расход промывочной жидкости при работе. Например, типовой буровой двигатель, имеющий внешний диаметр 6,75 дюйма (17 см), может быть рассчитан на максимальный расход около 600 галлонов в минуту (2270 л/мин). Превышение максимального расхода для бурового двигателя может привести к преждевременному отказу опорной секции вследствие эрозии.
Краткое описание чертежей
На чертежах показаны:
фиг. 1A и 1B - последовательные схематичные виды бурового двигателя с обходным путем потока;
фиг. 2 - детализированный вид отмеченного на фиг. 1A участка А бурового двигателя, показанного на фиг. 1A и 1B;
фиг. 3A и 3B - последовательные схематичные виды другого бурового двигателя с обходным путем потока; и фиг. 4 - детализированный вид отмеченного на фиг. 3A участка В бурового двигателя из фиг. 3A.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
В этой заявке раскрыт буровой двигатель с обходным путем потока, также называемый перепускным буровым двигателем. Перепускной буровой двигатель может включать в себя одно или несколько отверстий в или вблизи секции передачи, то есть между нижним концом статора с эластомерной обкладкой силовой секции и самым верхним подшипником опорной секции. Одно или несколько отверстий могут обеспечивать протекание части промывочной жидкости через центральный участок бурового двигателя к выпуску бурового двигателя между статором с эластомерной обкладкой и верхним подшипником вместо непрерывного протекания через буровой двигатель к опорной секции и буровому долоту. При наличии перепускного отверстия эффективно снижается расход флюида через опорную секцию и буровое долото и в то же время делается возможным более высокий общий расход через ствол скважины. Таким образом, при более высоких расходах промывочной жидкости через буровой двигатель можно быстрее бурить стволы скважин без возникновения преждевременного отказа опорной секции бурового двигателя вследствие эрозии.
На фиг. 1A-2 показан буровой двигатель 40, включающий верхний переводник 42, силовую секцию 44, секцию 46 передачи, опорную секцию 48, буровое долото 50 и корпус 52 двигателя. Корпус 52 двигателя может продолжаться от верхнего переводника 42 до опорной секции 48 и может быть образован из одного компонента или многочисленных компонентов. Например, корпус 52 двигателя может включать в себя корпус силовой секции, корпус секции передачи и корпус опорной секции. Секция 46 передачи может включать в себя трансмиссионный вал 54, переходник 56 ротора и переходник 58 приводного вала, расположенные в корпусе 52 двигателя. Силовая секция 44 может включать в себя статор 59 с эластомерной обкладкой, закрепленный в корпусе 52 двигателя, и ротор 60, расположенный с возможностью вращения в статорном эластомере 59. В одном варианте осуществления статор 59 с эластомерной обкладкой включает в себя внутреннюю поверхность с винтообразным контуром и ротор 60 включает в себя внешнюю поверхность с винтообразным контуром; совместно статор 59 с эластомерной обкладкой и ротор 60 образуют силовую секцию прямого вытеснения, имеющую винтообразную полость прямого вытеснения. Опорная секция 48 может включать в себя верхний подшипник 61 и способный вращаться приводной вал 62, расположенный в корпусе 52 двигателя. В одном варианте осуществления верхний подшипник 61 является единственным подшипником, включенным в опорную секцию 48. В других вариантах осуществления опорная секция 48 включает в себя верхний подшипник 61 и один или несколько других подшипников, расположенных ниже верхнего подшипника 61. Верхний подшипник 61 может быть радиальным подшипником, осевым подшипником или подшипником, который выдерживает осевую нагрузку в сочетании с радиальной нагрузкой.
Переходник 56 ротора из секции 46 передачи может быть соединен с ротором 60 для передачи крутящего момента от силовой секции 44 к секции 46 передачи. В рабочем состоянии переходник 58 приводного вала может быть соединен с приводным валом 62 опорной секции 48 для передачи крутящего момента от секции 46 передачи к приводному валу 62 и буровому долоту 50. Трансмиссионный вал 54
- 1 039139 может быть соединен с переходником 56 ротора и переходником 58 приводного вала для передачи крутящего момента через секцию 46 передачи.
Буровой двигатель 40 может включать в себя одно или несколько отверстий 64 сквозь корпус 52 двигателя. В этом варианте осуществления отверстия 64 могут быть расположены в корпусе 65 секции передачи. В других вариантах осуществления отверстия 64 могут быть расположены сквозь другие компоненты корпуса 52 двигателя между нижним концом 66 статора 59 с эластомерной обкладкой в силовой секции 44 и верхним концом 67 верхнего подшипника 62 в опорной секции 48.
Каждое из отверстий 64 обеспечивает обходной путь флюида сквозь корпус 52 двигателя (то есть из внутренней полости к внешней поверхности корпуса). Корпус 52 двигателя может включать в себя любое количество отверстий 64, подходящих для обеспечения заданного расхода обходного потока флюида через них. Например, корпус 52 двигателя может включать в себя 1-10 отверстий 64. В одном варианте осуществления корпус 52 двигателя может включать в себя 2-3 отверстия 64. В других вариантах осуществления корпус 52 двигателя может включать в себя больше чем 10 отверстий 64. Согласно некоторым вариантам осуществления корпус 52 двигателя может включать в себя большое количество микроотверстий (например, от нескольких сотен до более 1000 микроотверстий), таких как отверстия в сетке или решетке, расположенной в отверстии корпуса 52 двигателя или вблизи него. В определенных вариантах осуществления только одни отверстия 64 могут обеспечивать обходные пути флюида. В других вариантах осуществления патрубок 68 может быть расположен в каждом отверстии 64 и каждый обходной путь флюида может проходить через один из патрубков 68. Для предотвращения эрозии каждое отверстие 64 и/или каждый патрубок 68 могут быть образованы из карбида вольфрама или керамического материала. Каждому отверстию 64 и/или патрубку 68 могут быть приданы размеры, обеспечивающие заданный расход обходного потока флюида через них. Например, каждое отверстие 64 или каждый патрубок 68 могут иметь диаметр отверстия от 7/32 дюйма (5,56 мм) до 28/32 дюйма (22,2 мм). Отверстия 64 и/или патрубки 68 могут быть расположены в любой конфигурации и могут направлять поток флюида по любому направлению.
Флюид (например, промывочная жидкость или буровой раствор) может закачиваться с поверхности скважины по бурильной колонне или бурильной трубе к буровому двигателю 40. Флюид может протекать через полость, образованную между ротором 60 и статором 59 с эластомерной обкладкой, чтобы приводить во вращение ротор 60 в статоре 59 с эластомерной обкладкой. Ротор 60 может вращаться вокруг внутреннего пространства статора 59 с эластомерной обкладкой. Трансмиссионный вал 54 может передавать вращательное движение ротора 60 к приводному валу 62. Приводной вал 62 может вращаться концентрически в корпусе 52 двигателя, чтобы приводить в движение буровое долото 50.
Флюид, протекающий между ротором 60 и статором 59 с эластомерной обкладкой силовой секции 44, может втекать в кольцевое пространство 69 между переходником 56 ротора и корпусом 52 двигателя. Флюид может непрерывно протекать по кольцевому пространству между трансмиссионным валом 54 и корпусом 52 двигателя, кольцевому пространству между переходником 58 приводного вала и корпусом 52 двигателя, через впускные окна 96, предусмотренные в приводном валу 62, по центральному каналу 98 приводного вала 62 и вытекать через буровое долото 50 для вымывания бурового шлама из ствола скважины. В другом варианте осуществления впускные окна могут быть предусмотрены на участке трансмиссионного вала 54 или переходника 58 приводного вала для протекания флюида из кольцевого пространства (между трансмиссионным валом 54 и переходником 58 приводного вала) в центральный канал. В любом варианте осуществления часть флюида, находящегося в кольцевом пространстве между переходником 58 приводного вала и корпусом 52 двигателя, может протекать через опорные элементы в опорной секции 48. Например, часть флюида может протекать через верхний подшипник 61.
Обходной поток может устанавливаться, когда часть флюида, находящегося в кольцевом пространстве 69, вытекает из пространства 69 через каждое из отверстий 64 и/или патрубков 68 в кольцевое пространство между корпусом 52 двигателя и стенкой ствола скважины. Суммарный расход обходного потока может определяться количеством отверстий 64 и/или патрубков 68 и размером каждого отверстия 64 или отверстия патрубка 68. Использованием большего количества отверстий или патрубков можно обеспечить более высокий расход обходного потока. Использованием отверстий или патрубков большего диаметра можно обеспечить более высокий расход обходного потока. При наличии обходного потока уменьшается расход флюида через опорные элементы в опорной секции 48.
На фиг. 3A-4 показан буровой двигатель 70, включающий верхний переводник 42, силовую секцию 44, секцию 72 передачи, опорную секцию 48, буровое долото 50 и корпус 74 двигателя. Верхний переводник 42, силовая секция 44, опорная секция 48 и буровое долото 50 могут включать в себя те же самые элементы и могут функционировать таким же образом, как в приведенном выше описании бурового двигателя 40. Корпус 74 двигателя может продолжаться от верхнего переводника 42 до бурового долота 50 и может быть образован из одного компонента или многочисленных компонентов. Например, корпус 52 двигателя может включать в себя корпус силовой секции, один или несколько корпусов секции передачи и корпус опорной секции. Секция 72 передачи может включать в себя трансмиссионный вал 78, переводник 80 ротора и переводник 82 приводного вала, расположенные в корпусе 74 двигателя. Переходник 80 ротора может быть присоединен между ротором 60 и трансмиссионным валом 78. Переводник 82 при- 2 039139 водного вала может быть присоединен между трансмиссионным валом 78 и приводным валом 62.
Кроме того, буровой двигатель 70 может включать в себя одно или несколько отверстий 84 сквозь корпус 74 двигателя. В этом варианте осуществления отверстия 84 могут быть расположены в корпусе 86 патрубков, присоединенном между корпусом 88 силовой секции и корпусом 90 секции передачи. В других вариантах осуществления отверстия 84 могут быть расположены сквозь другие компоненты корпуса 74 двигателя между нижним концом 66 статора 59 с эластомерной обкладкой в силовой секции 44 и верхним концом 67 верхнего подшипника 61 в опорной секции 48.
Каждое из отверстий 84 обеспечивает обходной путь флюида сквозь корпус 74 двигателя (то есть из внутренней полости к внешней поверхности корпуса). Корпус 74 двигателя может включать в себя любое количество отверстий 84, подходящих для обеспечения заданного расхода обходного потока флюида через них. Например, корпус 74 двигателя может включать в себя 1-10 отверстий 84. В одном варианте осуществления корпус 74 двигателя может включать в себя 2-3 отверстия 84. В определенных вариантах осуществления только одни отверстия 84 могут обеспечивать обходные пути флюида. В других вариантах осуществления патрубок 92 расположен в каждом отверстии 84, а каждый обходной путь флюида может проходить через один из патрубков 92. Для предотвращения эрозии каждое отверстие 84 и/или патрубок 92 могут быть образованы из карбида. Каждому отверстию 84 и/или патрубку 92 могут быть приданы размеры, обеспечивающие заданный расход обходного потока флюида через них. Например, каждое отверстие 84 или каждый патрубок 92 могут иметь диаметр отверстия от 7/32 дюйма (5,56 мм) до 28/32 дюйма (22,2 мм). Отверстия 84 и/или патрубки 92 могут быть расположены в любой конфигурации и могут направлять поток флюида по любому направлению. За исключением отмеченных различий отверстия 84 и патрубки 92 могут включать в себя те же конструктивные элементы и могут функционировать таким же образом, как отверстия 64 и патрубки 68 в буровом двигателе 40.
Флюид, протекающий через ротор 60 и статор 59 с эластомерной обкладкой силовой секции 44, может втекать в кольцевое пространство 94 между переходником 80 ротора и корпусом 74 двигателя. Обходной поток может устанавливаться, когда часть флюида, находящегося в кольцевом пространстве 94, вытекает из пространства 94 через каждое из отверстий 84 и патрубков 92 в кольцевое пространство между корпусом 74 двигателя и стенкой ствола скважины. Суммарный расход обходного потока может определяться количеством отверстий 84 и/или патрубков 92 и размером каждого отверстия 84 или отверстия патрубка 92. Использованием большего количества отверстий/патрубков и/или использованием отверстий/патрубков большего диаметра можно обеспечить более высокий расход обходного потока. При наличии обходного потока уменьшается расход флюида через опорные элементы в опорной секции 48.
Буровые двигатели 40, 70 могут обеспечивать расход промывочной жидкости, который выше, чем максимально допустимый расход опорной секции 48, благодаря созданию обходного потока через отверстия 64, 84 и/или патрубки 68, 92. Например, но без ограничения, если опорная секция 48 размером 6-3/4 (17 см) рассчитана на максимальный расход промывочной жидкости 600 галлонов в минуту (2270 л/мин), буровой двигатель 40, 70 может обеспечивать расход промывочной жидкости 900 галлонов в минуту (3406 л/мин) через силовую секцию 44 (для обеспечения более быстрого бурения) благодаря ставшему возможным расходу 300 галлонов в минуту (1136 л/мин) обходного потока через отверстия 64, 84 и/или патрубки 68, 92. Согласно другому примеру, но без ограничения, если максимальный расчетный расход опорной секции 48 составляет 600 галлонов в минуту (2270 л/мин), буровой двигатель 40, 70 может обеспечивать расход 700 галлонов в минуту (2650 л/мин) через силовую секцию 44 благодаря расходу обходного потока 100 галлонов в минуту (380 л/мин) через отверстия 64, 84 и/или патрубки 68, 92.
В этих примерах расход обходного потока может определяться суммарной площадью отверстия (отверстий) 64, 84 и/или отверстия (отверстий) патрубка (патрубков) 68, 92 (то есть количеством патрубков и/или размером каждого патрубка) соответственно в буровом двигателе 40, 70. В вариантах осуществления, включающих больше одного отверстия 64, 84 и/или больше одного патрубка 68, 92, суммарная площадь отверстий является суммой площадей всех отверстий. Суммарная площадь отверстия (отверстий) может быть определена вычислением с учетом заданного расхода флюида через силовую секцию 44. Падение давления на перепускных отверстиях должно быть равно падению давления на опорной секции и буровом долоте.
Нижеследующая формула представлена в качестве одного примера способа вычисления суммарной площади сечения потока через отверстия 64, 84 и/или патрубок (патрубки) 68, 92 соответственно в буровом двигателе 40, 70 для заданного расхода флюида через силовую секцию 44:
|а= /w(Qp — Qb)2
V 12031p b+d ' где A - суммарная площадь сечения потока через патрубок (в квадратных дюймах), W - плотность промывочной жидкости (в фунтах на галлон), Qp - заданный расход флюида через силовую секцию 44 (в галлонах в минуту) и Pb+d - измеренное или вычисленное падение давления на опорной секции 48 и буровом долоте 50 (в единицах фунт-сила на квадратный дюйм) при максимальном расходе Qb флюида, на который рассчитана опорная секция 48.
Хотя были описаны предпочтительные варианты осуществления, следует понимать, что варианты
- 3 039139 осуществления являются только иллюстративными и что объем изобретения должен определяться исключительно прилагаемой формулой изобретения в соответствии с полным набором эквивалентов, многочисленных вариантов и модификаций, естественным образом приходящих на ум специалистам в данной области техники при ознакомлении с изобретением.

Claims (12)

1. Забойный буровой двигатель, содержащий:
корпус двигателя, содержащий корпус силовой секции, имеющей внутренний канал и внешнюю поверхность, корпус секции передачи, имеющий внутренний канал и внешнюю поверхность, корпус опорной секции, имеющий внутренний канал и внешнюю поверхность, причем корпус силовой секции соединен в процессе работы с опорной секцией;
силовую секцию, включающую статор с эластомерной обкладкой и ротор, по меньшей мере частично расположенный во внутреннем канале корпуса силовой секции; причем ротор имеет верхний конец и нижний конец, при этом нижний конец ротора соединен в процессе работы с верхним концом переходника ротора;
секцию передачи, включающую трансмиссионный вал, расположенный во внутреннем канале корпуса секции передачи, опорную секцию, включающую верхний подшипник, расположенный во внутреннем канале корпуса опорной секции, и первое отверстие сквозь корпус секции передачи, при этом первое отверстие расположено ниже статора с эластомерной обкладкой и над трансмиссионным валом и опорной секцией, при этом первое отверстие проходит от внутреннего канала до внешней поверхности корпуса секции передачи и обеспечивает обходной путь флюида из внутреннего канала к внешней поверхности корпуса опорной секции.
2. Забойный буровой двигатель по п.1, дополнительно содержащий одно или более дополнительных отверстий сквозь корпус секции передачи, в котором каждое из одного или более дополнительных отверстий расположено ниже статора с эластомерной обкладкой и над трансмиссионным валом и опорной секцией, при этом каждое из одного или более дополнительных отверстий проходит от внутреннего канала до внешней поверхности корпуса секции передачи для обеспечения обходного пути флюида для флюида от внутреннего канала к внешней поверхности корпуса секции передачи.
3. Забойный буровой двигатель по п.2, в котором каждое из первого отверстия и одно или более дополнительных отверстий имеет диаметр от 7/32 дюйма (5,56 мм) до 28/32 дюйма (22,22 мм).
4. Забойный буровой двигатель по п.2, в котором первое отверстие и одно и более дополнительных отверстий имеет патрубок, расположенный в нем, через который проходит обходной путь флюида.
5. Способ бурения ствола скважины, содержащий этапы, на которых:
a) подготавливают забойный буровой двигатель по п.1, причем забойный буровой двигатель включает в себя буровое долото, соединяемое с нижним концом опорной секции;
b) спускают забойный буровой двигатель в ствол скважины;
c) закачивают промывочную жидкость по внутреннему каналу забойного бурового двигателя для вращения ротора в статоре с эластомерной обкладкой силовой секции, при этом промывочную жидкость закачивают при первом расходе через статор с эластомерной обкладкой;
d) обеспечивают возможность протекания части промывочной жидкости, находящейся во внутреннем канале секции передачи, по обходному пути флюида, при расходе обходного потока; и
e) обеспечивают возможность протекания промывочной жидкости через верхний подшипник опорной секции и буровое долото при втором расходе, при этом второй расход ниже, чем первый расход.
6. Способ по п.5, в котором на этапе (d) расход обходного потока на протяжении обходного пути флюида зависит от падения давления, создаваемого промывочной жидкостью, протекающей через опорную секцию и буровое долото забойного бурового двигателя на этапе (e).
7. Способ по п.6, в котором на этапе (a) площадь первого отверстия задают, используя вычисления для получения заданного значения расхода обходного потока на этапе (d).
8. Способ по п.5, дополнительно содержащий одно или более дополнительных отверстий сквозь корпус секции передачи, в котором каждое из одного или более дополнительных отверстий расположено ниже статора с эластомерной обкладкой и над трансмиссионным валом и опорной секцией, при этом каждое из одного или более дополнительных отверстий проходит от внутреннего канала до внешней поверхности корпуса секции передачи для обеспечения обходного пути флюида для флюида от внутреннего канала к внешней поверхности корпуса секции передачи.
9. Способ по п.8, в котором этап (d), кроме того, содержит этап, на котором обеспечивают возможность протекания части промывочной жидкости, находящейся во внутреннем канале корпуса секции передачи, по обходному пути флюида, образованному первым отверстием и вторым или больше дополнительными отверстиями сквозь корпус секции передачи, в котором промывочная жидкость протекает по обходному пути флюида при заданном расходе обходного потока.
- 4 039139
10. Способ по п.9, в котором на этапе (а) сумму площадей первого отверстия и одного или более дополнительных отверстий задают, используя вычисления для получения заданного значения расхода обходного потока на этапе (d).
11. Способ по п.9, в котором диаметр первого отверстия и одного и более дополнительных отверстий составляет от 7/32 дюйма (5,56 мм) до 28/32 дюйма (22,22 мм).
12. Способ по п.8, в котором на этапе (a) первое отверстие и одно или более дополнительных отверстий содержит патрубок, расположенный в нем сквозь корпус секции передачи, причем обходной путь флюида проходит через каждый из патрубков, а этап (d), кроме того, содержит этап на котором обеспечивают возможность протекания части промывочной жидкости, находящейся во внутреннем канале корпуса передачи, по каждому из обходных путей флюида, при этом промывочная жидкость протекает по всем обходным путям флюида при расходе обходного потока.
EA201991031A 2016-10-24 2017-10-24 Буровой двигатель с перепуском и способ EA039139B1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662411782P 2016-10-24 2016-10-24
US15/790,509 US11149497B2 (en) 2016-10-24 2017-10-23 Drilling motor with bypass and method
PCT/US2017/058064 WO2018081103A1 (en) 2016-10-24 2017-10-24 Drilling motor with bypass and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201991031A1 EA201991031A1 (ru) 2019-09-30
EA039139B1 true EA039139B1 (ru) 2021-12-09

Family

ID=61969692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201991031A EA039139B1 (ru) 2016-10-24 2017-10-24 Буровой двигатель с перепуском и способ

Country Status (6)

Country Link
US (2) US11149497B2 (ru)
EP (1) EP3529449B1 (ru)
CN (1) CN109952411B (ru)
CA (1) CA3041569A1 (ru)
EA (1) EA039139B1 (ru)
WO (1) WO2018081103A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023113781A1 (en) * 2021-12-15 2023-06-22 Halliburton Energy Services, Inc. Flow control choke with curved interfaces for wellbore drilling operations

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4636151A (en) * 1985-03-13 1987-01-13 Hughes Tool Company Downhole progressive cavity type drilling motor with flexible connecting rod
US4844180A (en) * 1987-04-21 1989-07-04 Shell Oil Company Downhole drilling motor
US5667023A (en) * 1994-11-22 1997-09-16 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for drilling and completing wells
US5679894A (en) * 1993-05-12 1997-10-21 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for drilling boreholes
US6183226B1 (en) * 1986-04-24 2001-02-06 Steven M. Wood Progressive cavity motors using composite materials
US6250806B1 (en) * 1998-08-25 2001-06-26 Bico Drilling Tools, Inc. Downhole oil-sealed bearing pack assembly
US7757781B2 (en) * 2007-10-12 2010-07-20 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole motor assembly and method for torque regulation
US20150068811A1 (en) * 2012-04-27 2015-03-12 National Oilwell Varco, L.P. Downhole motor with concentric rotary drive system

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4260031A (en) * 1979-09-14 1981-04-07 Dresser Industries, Inc. Solids diverter for a downhole drilling motor
US7703551B2 (en) * 2005-06-21 2010-04-27 Bow River Tools And Services Ltd. Fluid driven drilling motor and system
GB2454700B (en) * 2007-11-15 2013-05-15 Schlumberger Holdings Work extraction from downhole progressive cavity devices
US8197241B2 (en) * 2007-12-18 2012-06-12 Schlumberger Technology Corporation Nanocomposite Moineau device
EP2446103B1 (en) * 2009-06-25 2020-01-01 National Oilwell Varco, L.P. Sealing system and bi-directional thrust bearing arrangement for a downhole motor
US8181719B2 (en) * 2009-09-30 2012-05-22 Larry Raymond Bunney Flow pulsing device for a drilling motor
EP2925950B1 (en) * 2012-11-30 2018-05-23 National Oilwell Varco, L.P. Downhole pulse generating device for through-bore operations
TR201808624T4 (tr) * 2013-06-24 2018-07-23 Fishbones AS Bir kuyu deliğinden bir yanal açıklığın oluşturulmasına yönelik bir gelişmiş yöntem ve cihaz.
CN204476321U (zh) * 2015-02-13 2015-07-15 郭亮 一种转速可控的螺杆钻具
CA2924330A1 (en) 2015-03-19 2016-09-19 Newsco International Energy Services Usa, Inc. Downhole mud motor with a sealed bearing pack

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4636151A (en) * 1985-03-13 1987-01-13 Hughes Tool Company Downhole progressive cavity type drilling motor with flexible connecting rod
US6183226B1 (en) * 1986-04-24 2001-02-06 Steven M. Wood Progressive cavity motors using composite materials
US4844180A (en) * 1987-04-21 1989-07-04 Shell Oil Company Downhole drilling motor
US5679894A (en) * 1993-05-12 1997-10-21 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for drilling boreholes
US5667023A (en) * 1994-11-22 1997-09-16 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for drilling and completing wells
US5667023B1 (en) * 1994-11-22 2000-04-18 Baker Hughes Inc Method and apparatus for drilling and completing wells
US6250806B1 (en) * 1998-08-25 2001-06-26 Bico Drilling Tools, Inc. Downhole oil-sealed bearing pack assembly
US7757781B2 (en) * 2007-10-12 2010-07-20 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole motor assembly and method for torque regulation
US20150068811A1 (en) * 2012-04-27 2015-03-12 National Oilwell Varco, L.P. Downhole motor with concentric rotary drive system

Also Published As

Publication number Publication date
US20210404258A1 (en) 2021-12-30
WO2018081103A1 (en) 2018-05-03
US20180112466A1 (en) 2018-04-26
EA201991031A1 (ru) 2019-09-30
US11149497B2 (en) 2021-10-19
EP3529449A4 (en) 2020-05-27
CN109952411A (zh) 2019-06-28
EP3529449B1 (en) 2021-12-08
CN109952411B (zh) 2022-06-10
US11713622B2 (en) 2023-08-01
CA3041569A1 (en) 2018-05-03
EP3529449A1 (en) 2019-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7290625B2 (en) Reverse-circulation drilling method and system
US20100126773A1 (en) Drilling apparatus and system for drilling wells
US9366100B1 (en) Hydraulic pipe string vibrator
CA2985258A1 (en) Downhole tools with progressive cavity sections, and related methods of use and assembly
US4773489A (en) Core drilling tool for boreholes in rock
US8833490B2 (en) Self-circulating drill bit
JP6777363B2 (ja) 多流体掘削システム
US9670774B2 (en) Fluid pressure pulse generator for a downhole telemetry tool
US9574406B2 (en) Wellbore completion system with reaming tool
CA2950439C (en) Powered reaming device
US9631487B2 (en) Fluid pressure pulse generator for a downhole telemetry tool
US20150337598A1 (en) Pressure Booster for Rotary Steerable System Tool
US20190017372A1 (en) Fluid pressure pulse generator and flow bypass sleeve for a telemetry tool
EP2754850B1 (en) An apparatus and method for cutting a wellbore
US11713622B2 (en) Method of drilling a wellbore
US9631488B2 (en) Fluid pressure pulse generator for a downhole telemetry tool
US20120103692A1 (en) Method and system for drilling using gas as a drilling fluid
US9080384B2 (en) Pressure balanced fluid operated reaming tool for use in placing wellbore tubulars
CN114458194A (zh) 用于水平井的岩屑清理工具及钻具