RU100128U1

RU100128U1 - SCREW ENGINE STATOR

Info

Publication number: RU100128U1
Application number: RU2010104194/03U
Authority: RU
Inventors: Эрнст Николаевич Крутик; Александр Николаевич Клюкин; Евгений Вениаминович Костров
Original assignee: Закрытое акционерное общество "ГИДРОБУР-СЕРВИС"
Priority date: 2010-02-08
Filing date: 2010-02-08
Publication date: 2010-12-10

Abstract

1. Статор винтового двигателя, содержащий полый корпус, установленную в нем статорную гильзу с внутренними винтовыми многозаходными зубьями, а также закрепленную в статорной гильзе обкладку с внутренними винтовыми многозаходными зубьями, выполненную из эластомера, например из резины, отличающийся тем, что статорная гильза закреплена во внутренней цилиндрической поверхности полого корпуса статора термостойким клеевым составом, при этом максимальный зазор между соединяемыми поверхностями корпуса и гильзы выполняется не более 0,4÷0,5 мм на диаметр. ! 2. Статор винтового двигателя по п.1, отличающийся тем, что клеевой состав обладает термостойкостью, превышающей максимальную забойную температуру скважин, в которых используется статор, не менее чем на 100-150°С. ! 3. Статор винтового двигателя по п.1 или 2, отличающийся тем, что клеевой состав обладает стойкостью к водным растворам, нефти и нефтепродуктам, растворам кислот и щелочей. ! 4. Статор винтового двигателя по п.1 или 2, отличающийся тем, что статорная гильза выполнена в виде набора отдельных элементов одинаковой или разной высоты с одинаковыми поперечными сечениями, причем зубья и впадины на внутренней поверхности сборной гильзы образуют единые винтовые линии заданных параметров. 1. The stator of a screw motor, comprising a hollow body, a stator sleeve with internal multi-tooth teeth installed therein, and a lining with internal multi-tooth teeth screwed in the stator sleeve, made of elastomer, for example rubber, characterized in that the stator sleeve is fixed in the inner cylindrical surface of the hollow stator housing with heat-resistant adhesive, while the maximum clearance between the connected surfaces of the housing and the sleeve is not more than 0.4 ÷ 0.5 mm n and diameter. ! 2. The stator of a screw motor according to claim 1, characterized in that the adhesive composition has a heat resistance exceeding the maximum bottomhole temperature of the wells in which the stator is used, not less than 100-150 ° C. ! 3. The stator of a screw motor according to claim 1 or 2, characterized in that the adhesive composition is resistant to aqueous solutions, oil and oil products, solutions of acids and alkalis. ! 4. The stator of a screw motor according to claim 1 or 2, characterized in that the stator sleeve is made in the form of a set of separate elements of the same or different height with the same cross sections, and the teeth and depressions on the inner surface of the assembled sleeve form a single helical line of the specified parameters.

Description

Полезная модель относится к буровой технике, а именно к винтовым забойным двигателям, предназначенным для бурения и ремонта нефтяных и газовых скважин, и может быть использовано также в винтовых насосах для добычи нефти и перекачивания жидкости.The utility model relates to drilling equipment, namely to downhole screw motors designed for drilling and repair of oil and gas wells, and can also be used in screw pumps for oil production and pumping fluids.

Известен статор винтового забойного двигателя описанный в книге авторов Д.Ф.Балденко, Ф.Д.Балденко, А.Н.Гноевых "Одновинтовые гидравлические машины" (М. ООО «ИРЦ Газпром»-2007, т 2. стр.166), содержащий полый корпус и закрепленную в нем резиновую обкладку с внутренними винтовыми зубьями, выполненными из упругоэластичного материала, например из резины, и ротор с наружными винтовыми зубьями.A well-known stator of a downhole screw motor is described in the book of the authors D.F. Baldenko, F.D. Baldenko, A.N. Gnoev "Single-screw hydraulic machines" (M. OOO "IRC Gazprom" -2007, t 2. p.166), comprising a hollow body and a rubber lining fixed therein with internal helical teeth made of an elastic material, for example rubber, and a rotor with external helical teeth.

Недостатком конструкции статора является сложная конфигурация резиновой обкладки, характеризующаяся многократной разницей толщины резины на выступах и впадинах зубьев. При работе двигателя с таким статором резиновый зуб подвергается наибольшим переменным нагрузкам, значительным деформациям, в связи с чем, нарушается геометрия зацепления, возрастают потери энергии, которые, в свою очередь, вызывают разогрев резины, тепловые расширения обкладки. Из-за низкой теплопроводности резины в обкладке может возникать перегрев, резина становится хрупкой, зуб выкрашивается. Для снижения напряжений увеличивают длину статора, что приводит к повышению материалоемкости, трудоемкости изготовления двигателя, снижению технологических параметров двигателя при бурении.The disadvantage of the design of the stator is the complex configuration of the rubber lining, characterized by multiple differences in the thickness of the rubber on the protrusions and depressions of the teeth. When the engine operates with such a stator, the rubber tooth undergoes the most variable loads, significant deformations, in connection with which, the geometry of the engagement is violated, energy losses increase, which, in turn, cause the rubber to heat up, thermal expansion of the lining. Due to the low thermal conductivity of the rubber, overheating may occur in the lining, the rubber becomes brittle, the tooth is chipped. To reduce stresses, the stator length is increased, which leads to an increase in material consumption, laboriousness of the engine manufacturing, and a decrease in the technological parameters of the engine during drilling.

Известен статор винтового забойного двигателя, описанный в книге авторов Д.Ф.Балденко, Ф.Д.Балденко, А.Н.Гноевых "Одновинтовые гидравлические машины" (М. ООО «ИРЦ Газпром»-2007, т 2. стр.67-68). В данной конструкции внутренняя поверхность корпуса статора спрофилирована механической обработкой, а приклеенная резиновая обкладка равномерна по толщине.The stator of a downhole screw motor is known, described in the book of the authors D.F. Baldenko, F.D. Baldenko, A.N. Gnoev "Single-screw hydraulic machines" (M. OOO "IRC Gazprom" -2007, t 2. page 67- 68). In this design, the inner surface of the stator housing is profiled by machining, and the glued rubber lining is uniform in thickness.

Недостатком данного винтового забойного двигателя является высокая трудоемкость, не технологичность изготовления, металлоемкость и, как следствие, высокая стоимость изготовления внутренних металлических зубьев статора.The disadvantage of this screw downhole motor is the high complexity, not manufacturability, metal consumption and, as a result, the high cost of manufacturing internal metal teeth of the stator.

Известна конструкция статора винтового забойного двигателя по патенту RU №2287655, содержащего внутренние винтовые зубья, облицованные упруго-эластичным материалом, например резиной. Здесь статор выполнен из двух неподвижных относительно друг друга металлических, но различных по температуре плавления наружного и внутреннего концентрично расположенных слоев, причем наружный слой статора выполнен из стали или титанового сплава, а внутренний слой статора с внутренней поверхностью, оформляющей зубья статора, выполнен из сплава с температурой плавления, составляющей 0,1-0,8 температуры плавления наружного слоя статора, и с коэффициентом теплопроводности, составляющим 1,2-8,5 коэффициента теплопроводности наружного слоя статора, например, из сплава на основе цинка, алюминия или меди. Внутренний слой статора с внутренней поверхностью, оформляющей зубья статора, может быть зафиксирован относительно наружного слоя статора непосредственной заливкой расплава материала внутреннего слоя статора в наружный слой статора.A known stator design of a downhole helical motor according to patent RU No. 2287655 containing internal helical teeth lined with an elastic material, for example rubber. Here, the stator is made of two metal layers, which are stationary relative to each other, but with different melting points of the outer and inner concentric layers, the outer layer of the stator made of steel or titanium alloy, and the inner layer of the stator with the inner surface forming the stator teeth made of alloy a melting point of 0.1–0.8 of the melting temperature of the outer layer of the stator, and with a coefficient of thermal conductivity of 1.2–8.5 of the thermal conductivity of the outer layer of st an atom, for example, from an alloy based on zinc, aluminum or copper. The inner layer of the stator with the inner surface forming the teeth of the stator can be fixed relative to the outer layer of the stator by directly pouring the melt of the material of the inner layer of the stator into the outer layer of the stator.

Недостатком данного статора является высокая стоимость материала внутреннего слоя корпуса, нарушение свойств материала наружного слоя корпуса при заливке расплавленного внутреннего слоя, что может привести к поломке корпуса статора при работе в скважине.The disadvantage of this stator is the high cost of the material of the inner layer of the housing, the violation of the material properties of the outer layer of the housing when pouring the molten inner layer, which can lead to breakdown of the stator housing when working in the well.

Известен статор винтовой гидромашины по патенту на изобретение RU 2320838 (опубл. 27.03.2008), включающий полый цилиндрический корпус с концевыми переходами, установленную в нем гильзу с внутренними винтовыми зубьями и закрепленной в ней эластичной обкладкой, повторяющей форму внутренней поверхности гильзы, причем гильза снабжена отверстиями в зоне впадин винтовых зубьев, установлена в корпусе на винтах с кольцевым зазором, заполненным эластомером через отверстия в гильзе.Known stator of a screw hydraulic machine according to the patent for invention RU 2320838 (publ. March 27, 2008), comprising a hollow cylindrical body with end transitions, a sleeve installed therein with internal helical teeth and an elastic lining fixed therein, repeating the shape of the inner surface of the sleeve, the sleeve being provided holes in the area of the hollows of the helical teeth, mounted in the housing on screws with an annular gap filled with elastomer through the holes in the sleeve.

Основным недостатком известного двигателя является то, что крепление гильзы к корпусу осуществляется с помощью резины, которая проникает через отверстия в гильзе в кольцевой зазор между гильзой и корпусом статора. При этом величина зазора должна быть достаточно велика, т.к. при запрессовке резина обладает высокой вязкостью. Это приводит к потере радиального размера обкладки статора и диаметра ротора и, следовательно, к снижению мощности двигателя. Кроме того, снижается надежность крепления гильзы.The main disadvantage of the known engine is that the fastening of the sleeve to the housing is carried out using rubber, which penetrates through the holes in the sleeve into the annular gap between the sleeve and the stator housing. In this case, the gap should be sufficiently large, because when pressing rubber has a high viscosity. This leads to a loss of the radial size of the stator plate and the diameter of the rotor and, consequently, to a decrease in engine power. In addition, the reliability of fastening the liner is reduced.

Известен статор винтовой героторной гидромашины по патенту на изобретение RU 2283416 (опубл. 10.09.2006), содержащий полый корпус, установленную в нем статорную гильзу с внутренними винтовыми многозаходными зубьями, а также закрепленную в статорной гильзе обкладку с внутренними винтовыми многозаходными зубьями, выполненную из эластомера, например из резины, причем статорная гильза выполнена в виде ряда ступеней, внутренние винтовые многозаходные зубья в каждой из которых являются продолжением внутренних винтовых многозаходных зубьев смежной ступени, а поверхности контактирующих торцов выполнены замкнутыми в окружном направлении. Смежные ступени гильзы соединены между собой, и гильза соединена с полым корпусом с помощью сварки.Known stator of a screw gerotor hydraulic machine according to the patent for invention RU 2283416 (publ. September 10, 2006), comprising a hollow body, a stator sleeve with internal multi-tooth teeth installed in it, and a lining with internal multi-tooth spiral screws fixed in the stator sleeve made of elastomer , for example, of rubber, and the stator sleeve is made in the form of a series of steps, the internal helical multi-tooth teeth in each of which are a continuation of the internal helical multi-tooth teeth adjacent to blunt, and the surfaces of the contacting ends are closed in the circumferential direction. Adjacent steps of the sleeve are interconnected, and the sleeve is connected to the hollow body by welding.

Недостатком известной конструкции является использование сварки, которая приводит к снижению прочности корпуса и при бурении в условиях высоких динамических нагрузок может привести к разрушению двигателя. Кроме того, для соединения смежных ступеней гильзы между собой с помощью сварки требуется, чтобы минимальная толщина гильзы (во впадинах внутренних зубьев) была больше толщины сварочного шва, что приводит к уменьшению диаметров внутренних зубьев и, следовательно, снижению крутящего момента и мощности двигателя.A disadvantage of the known design is the use of welding, which leads to a decrease in the strength of the body and when drilling under high dynamic loads can lead to the destruction of the engine. In addition, for connecting adjacent steps of the sleeve to each other by welding, it is required that the minimum thickness of the sleeve (in the hollows of the internal teeth) be greater than the thickness of the weld, which leads to a decrease in the diameter of the internal teeth and, consequently, a decrease in torque and engine power.

Предлагаемой полезной моделью решается задача повышения прочности, надежности и ресурса забойного двигателя за счет применения средств крепления гильзы к полому корпусу статора, сохраняющих высокие прочностные свойства корпуса. Кроме того, в случае использования статорной гильзы, состоящей из ряда ступеней (или элементов), представляющих собой отрезки гильзы с торцовыми поверхностями, замкнутыми в окружном направлении, не требуется соединения элементов между собой, что позволяет выполнить их с минимальной толщиной (до 2-3 мм) во впадинах обкладки. При этом внутренние диаметральные размеры по сравнению с прототипом увеличиваются, как и диаметральные размеры ротора двигателя, что повышает технические характеристики двигателя.The proposed utility model solves the problem of increasing the strength, reliability and resource of a downhole motor through the use of means for attaching the liner to the hollow stator housing, while maintaining high strength properties of the housing. In addition, in the case of using a stator sleeve, consisting of a series of steps (or elements), which are segments of the sleeve with end surfaces closed in the circumferential direction, it is not necessary to connect the elements together, which allows them to be made with a minimum thickness (up to 2-3 mm) in the hollows of the lining. In this case, the internal diametric dimensions in comparison with the prototype increase, as well as the diametrical dimensions of the engine rotor, which increases the technical characteristics of the engine.

Для достижения указанного технического результата в статоре винтового двигателя, содержащем полый корпус, установленную в нем статорную гильзу с внутренними винтовыми многозаходными зубьями, а также закрепленную в статорной гильзе обкладку с внутренними винтовыми многозаходными зубьями, выполненную из эластомера, например из резины, статорная гильза закреплена во внутренней цилиндрической поверхности полого корпуса статора термостойким клеевым составом, при этом максимальный зазор между соединяемыми поверхностями корпуса и гильзы выполняется не более 0,4÷0,5 мм на диаметр. Клеевой состав обладает термостойкостью, превышающей максимальную забойную температуру скважин, в которых используется статор, не менее чем на 100-150°С, а также клеевой состав обладает стойкостью к водным растворам, нефти и нефтепродуктам, растворам кислот и щелочей. Статорная гильза выполнена в виде набора отдельных элементов одинаковой или разной высоты с одинаковыми поперечными сечениями, причем зубья и впадины на внутренней поверхности сборной гильзы образуют единые винтовые линии заданных параметров.To achieve the specified technical result, in a stator of a screw motor containing a hollow body, a stator sleeve with internal multi-tooth teeth installed in it, and also a lining with internal multi-thread teeth fixed in the stator sleeve made of elastomer, for example rubber, the stator sleeve is fixed in the inner cylindrical surface of the hollow stator housing with heat-resistant adhesive, while the maximum clearance between the connected surfaces of the housing and sleeves is performed not more than 0.4 ÷ 0.5 mm in diameter. The adhesive composition has a heat resistance exceeding the maximum bottomhole temperature of the wells in which the stator is used, at least 100-150 ° C, and the adhesive composition is resistant to aqueous solutions, oil and oil products, solutions of acids and alkalis. The stator sleeve is made in the form of a set of separate elements of the same or different height with the same cross-sections, and the teeth and depressions on the inner surface of the assembled sleeve form a single helical line of the specified parameters.

Отличительными признаками предлагаемой конструкции от указанной выше известной, наиболее близкой к ней, является то, что статорная гильза выполнена с внутренними винтовыми многозаходными зубьями, закрепленными во внутренней цилиндрической поверхности полого корпуса статора термостойким клеевым составом, при этом максимальный зазор между соединяемыми поверхностями полого корпуса и гильзы выполнен не более 0,4÷0,5 мм на диаметр. Кроме того, клеевой состав, используемый для соединения гильзы с полым корпусом статора, обладает термостойкостью, превышающей максимальную забойную температуру скважин, в которых используется статор, не менее чем на 100-150°С. При этом клей обладает стойкостью к водным растворам, нефти и нефтепродуктам, растворам кислот и щелочей. Еще одним отличием от прототипа является то, что статорная гильза, выполненная сборной в виде набора отдельных элементов одинаковой или различной высоты, у которой зубья и впадины на внутренней поверхности имеют одинаковые сечения и образуют на внутренней поверхности единые винтовые линии заданных параметров, установлены без непосредственной связи между соседними элементами гильзы.Distinctive features of the proposed design from the above known, closest to it, is that the stator sleeve is made with internal helical multi-teeth, fixed in the inner cylindrical surface of the hollow stator housing by heat-resistant adhesive, while the maximum clearance between the connected surfaces of the hollow housing and the sleeve made no more than 0.4 ÷ 0.5 mm per diameter. In addition, the adhesive used to connect the liner to the hollow stator housing has a heat resistance exceeding the maximum bottomhole temperature of the wells in which the stator is used by at least 100-150 ° C. At the same time, the adhesive is resistant to aqueous solutions, oil and oil products, solutions of acids and alkalis. Another difference from the prototype is that the stator sleeve, made by the team in the form of a set of separate elements of the same or different height, in which the teeth and depressions on the inner surface have the same cross-section and form uniform helical lines of predetermined parameters on the inner surface, are installed without direct connection between adjacent elements of the sleeve.

Благодаря наличию этих признаков создана надежная и долговечная, с высокими техническими характеристиками простая и технологичная в изготовлении конструкция статора винтового двигателя.Due to the presence of these signs, a reliable and durable, with high technical characteristics, simple and technologically advanced construction of a screw motor stator was created.

В настоящее время в технике имеется ряд термостойких клеевых составов. Например, клей "Фиксатор 7", ТУ 2257-001-43007840-2003 обладает термостойкостью 200°С и стойкостью к указанным средам. В большинстве скважин Урала, Поволжья и Западной Сибири максимальная забойная температура составляет 60-90°С. В процессе бурения, при прокачке буровых растворов эта температура снижается. Однако при работе двигателей из-за высоких нагрузок при механической работе выделяется тепло, за счет чего температура в рабочей зоне двигателя повышается. Практика показывает, что это повышение температуры, при одновременном охлаждающем действии бурового раствора не превышает 50-100°С, поэтому термостойкость клея в 200°С вполне достаточна.Currently, the technique has a number of heat-resistant adhesive compositions. For example, the adhesive "Fixer 7", TU 2257-001-43007840-2003 has a heat resistance of 200 ° C and resistance to these environments. In most wells of the Urals, Volga region and Western Siberia, the maximum bottomhole temperature is 60-90 ° C. During drilling, when pumping drilling fluids, this temperature decreases. However, during engine operation, due to high loads during mechanical operation, heat is generated, due to which the temperature in the working area of the engine rises. Practice shows that this increase in temperature, with the simultaneous cooling effect of the drilling fluid, does not exceed 50-100 ° C, so the heat resistance of the adhesive at 200 ° C is quite sufficient.

В технике известны клеевые составы термостойкостью 800°С и выше, что обеспечивает работоспособность устройств, выполненных по предлагаемому изобретению, в любых высокотемпературных скважинах.Adhesive compositions with a heat resistance of 800 ° C and higher are known in the art, which ensures the operability of the devices made according to the invention in any high-temperature wells.

Прочность соединения корпуса с гильзами обеспечивается свойствами клея. В частности, прочность склеивания металлов указанным клеем при сдвиге или отрыве одной соединяемой поверхности от другой при зазоре на диаметр 0,2-0,5 мм (на сторону 0,1-0,25 мм, не более) составляет 2,0-3,0 кг/мм². Рассмотрим прочность соединения корпуса с гильзой на примере секции двигательной СД-106П.7/8.The strength of the connection of the housing with sleeves is ensured by the properties of the adhesive. In particular, the bonding strength of metals with the specified adhesive when shearing or tearing one joined surface from another with a gap of 0.2-0.5 mm in diameter (on the side of 0.1-0.25 mm, not more) is 2.0-3 0 kg / mm ² . Consider the strength of the connection of the housing with the sleeve on the example of the section of the motor SD-106P.7 / 8.

Номинальный диаметр соединения - 86 мм, длина - 2000 мм.The nominal diameter of the connection is 86 mm, the length is 2000 mm.

Прочность соединения: 2,0 кг/мм²×86 мм×3,14×2000 мм=1080160,0 кг.Connection strength: 2.0 kg / mm ² × 86 mm × 3.14 × 2000 mm = 1080160.0 kg.

Крутящий момент, который может передать такой клеевой слой при указанном диаметре соединения составляет не менее 1080160,0 кг×0,086 м=92893,7 кгмThe torque that such an adhesive layer can transmit with the specified diameter of the connection is not less than 1080160.0 kg × 0.086 m = 92893.7 kgm

Тормозной крутящий момент, передаваемый указанной секцией двигателя, по замерам в процессе стендовых испытаний не превышал 750 кгм, т.е. запас прочности соединения обеспечивается многократно.The braking torque transmitted by the indicated section of the engine, according to measurements during the bench tests, did not exceed 750 kgm, i.e. safety margin of connection is provided many times.

При увеличении зазора более 0,4÷0,5 мм прочность клеевого соединения снижается. Как правило, такие клеевые составы являются анаэробными, т.е. затвердевание их происходит только в отсутствии контакта с воздухом. При зазорах, превышающих 0,4÷0,5 мм, воздух может проникать в зазор, вследствие чего не будет обеспечена необходимая прочность соединения.When the gap increases more than 0.4 ÷ 0.5 mm, the strength of the adhesive bond decreases. Typically, such adhesives are anaerobic, i.e. their hardening occurs only in the absence of contact with air. With gaps exceeding 0.4 ÷ 0.5 mm, air can penetrate into the gap, as a result of which the necessary bond strength will not be ensured.

Предлагаемый статор иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1, 2.The proposed stator is illustrated by the drawings shown in figures 1, 2.

На фиг.1 показан продольный разрез статораFigure 1 shows a longitudinal section of a stator

На фиг.2 показана сборная гильза (продольный разрез).Figure 2 shows a prefabricated sleeve (longitudinal section).

Статор винтового двигателя, содержит полый корпус 1 (фиг.1), установленную в нем статорную гильзу 2 с внутренними винтовыми многозаходными зубьями, а также закрепленную в статорной гильзе обкладку 3 с внутренними винтовыми многозаходными зубьями, выполненную из эластомера, например из резины. Статорная гильза 2 зафиксирована с внутренней цилиндрической поверхностью полого корпуса 1 статора термостойким клеевым составом 4, обладающим термостойкостью, превышающей максимальную забойную температуру скважин, где предполагается использовать статор, на 100-150°С, а также стойкостью к водным растворам, нефти и нефтепродуктам, растворам кислот и щелочей. Максимальный зазор между фиксируемыми поверхностями выполняется не более 0,4÷0,5 мм на диаметр.The stator of a screw motor contains a hollow body 1 (Fig. 1), a stator sleeve 2 with internal multi-tooth teeth installed in it, and a cover 3 with internal multi-thread teeth made of elastomer, for example, rubber, fixed in the stator sleeve. The stator sleeve 2 is fixed with the inner cylindrical surface of the hollow housing 1 of the stator with heat-resistant adhesive 4, which has a heat resistance of 100-150 ° C, which is higher than the maximum bottomhole temperature of the wells where the stator is supposed to be used, as well as resistance to aqueous solutions, oil and oil products, solutions acids and alkalis. The maximum clearance between the fixed surfaces is not more than 0.4 ÷ 0.5 mm per diameter.

Статорная гильза 2 (фиг.2) может быть выполнена в виде набора отдельных элементов 5 одинаковой или различной высоты l (l₁, l₂) в пределах общей длины гильзы - L. В этом случае элементы должны иметь одинаковые поперечные сечения (наружный диаметр, внутренний зубчатый контур). Такая сборная гильза 2 собирается на специальном приспособлении и вклеивается в корпус статора. После затвердевания клея приспособление удаляется. Поскольку каждый из отдельных элементов гильзы соединен с корпусом, дополнительного соединения элементов между собой не требуется.The stator sleeve 2 (figure 2) can be made in the form of a set of separate elements 5 of the same or different height l (l ₁ , l ₂ ) within the total length of the sleeve - L. In this case, the elements must have the same cross sections (outer diameter, internal gear contour). Such a prefabricated sleeve 2 is assembled on a special device and glued into the stator housing. After the adhesive has hardened, the device is removed. Since each of the individual elements of the sleeve is connected to the housing, an additional connection of the elements to each other is not required.

Нанесение эластичного элемента 3 на статор, соединенный с гильзой осуществляется известными методами, например, с помощью нанесения резинового клея на внутреннюю поверхность гильзы, заполнения прессформы резиной на литьевых прессах, вулканизации резины.The application of the elastic element 3 on the stator connected to the sleeve is carried out by known methods, for example, by applying rubber glue to the inner surface of the sleeve, filling the mold with rubber on injection presses, vulcanizing rubber.

Работа статора в составе винтового двигателя, как любого другого статора, осуществляется в комплекте с ротором, карданным валом или торсионом, шпинделем на валу которого закреплен породоразрушающий инструмент (долото). При подаче жидкости ротор приводится в сложное планетарное вращение, которое передается на вал шпинделя и долото. С увеличением нагрузки на долото увеличивается крутящий момент, повышается давление прокачиваемой жидкости, возрастают нагрузки на зубья ротора и статора. Эластичный зуб статора, усиленный металлическим зубом обкладки позволяет передать повышенный крутящий момент за счет максимальных радиальных размеров ротора, а крепление гильзы к корпусу с помощью клея обеспечивает максимальную надежность статора.The work of the stator as part of a screw motor, like any other stator, is carried out complete with a rotor, cardan shaft or torsion bar, a rock-cutting tool (chisel) is fixed on its shaft with a spindle. When fluid is supplied, the rotor is driven into a complex planetary rotation, which is transmitted to the spindle shaft and chisel. With an increase in the load on the bit, the torque increases, the pressure of the pumped liquid increases, the loads on the teeth of the rotor and stator increase. An elastic stator tooth reinforced with a metal lining tooth allows to transmit increased torque due to the maximum radial dimensions of the rotor, and attaching the sleeve to the housing with glue ensures maximum stator reliability.

Предлагаемая конструкция статора была изготовлена в виде промышленной партии на предприятии «Гидробур-сервис», г.Пермь, прошла успешные стендовые испытания. Забойные двигатели с рабочей парой СД-106П.7/8 использовались в бурении на месторождениях Пермского края и Западной Сибири (г.г.Когалым, Губкинский Тюменской области), при этом долговечность статора составила 300-400 часов, что выше, чем у отечественных статоров, не имеющих гильз, при этом ни один статор не вышел из строя по причине недостаточного крепления гильзы. Более того, статоры эксплуатировались повторно после удаления изношенной обкладки и восстановления статора.The proposed stator design was made in the form of an industrial batch at the Hydrobur-Service enterprise, Perm, and successfully passed bench tests. Downhole motors with a working pair SD-106P.7 / 8 were used in drilling at the fields of Perm Territory and Western Siberia (the cities of Kogalym, Gubkinsky of the Tyumen Region), while the stator durability was 300-400 hours, which is higher than that of domestic stators that do not have sleeves, while not a single stator has failed due to insufficient fastening of the sleeve. Moreover, the stators were re-operated after removal of the worn lining and restoration of the stator.

Полезная модель повышает долговечность и надежность винтового забойного двигателя с использованием заявляемого статора, повышает допустимую осевую нагрузку, увеличивает ресурс работы двигателя.The utility model increases the durability and reliability of a downhole screw motor using the inventive stator, increases the permissible axial load, increases the life of the engine.

Claims

1. The stator of a screw motor, comprising a hollow body, a stator sleeve with internal multi-tooth teeth installed therein, and a lining with internal multi-tooth teeth screwed in the stator sleeve, made of elastomer, for example rubber, characterized in that the stator sleeve is fixed in the inner cylindrical surface of the hollow stator housing with heat-resistant adhesive, while the maximum clearance between the connected surfaces of the housing and the sleeve is not more than 0.4 ÷ 0.5 mm n and diameter.

2. The stator of a screw motor according to claim 1, characterized in that the adhesive composition has a heat resistance exceeding the maximum bottomhole temperature of the wells in which the stator is used, not less than 100-150 ° C.

3. The stator of a screw motor according to claim 1 or 2, characterized in that the adhesive composition is resistant to aqueous solutions, oil and oil products, solutions of acids and alkalis.

4. The stator of a screw motor according to claim 1 or 2, characterized in that the stator sleeve is made in the form of a set of separate elements of the same or different height with the same cross sections, and the teeth and depressions on the inner surface of the assembled sleeve form a single helical line of the specified parameters.