RU2015111832A

RU2015111832A - Буровой двигатель с муфтой, вращаемой в одном направлении

Info

Publication number: RU2015111832A
Application number: RU2015111832A
Authority: RU
Inventors: Эндрю М. ДАУНИ; Кристофер П. КРЭМПТОН
Original assignee: Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк.
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2016-12-10
Also published as: EP2909417A4; WO2014062158A1; CN104704186B; EP2909417A1; US9777540B2; RU2633625C2; AU2012392519B2; CA2885271C; US20150240569A1; CN104704186A; CA2885271A1; BR112015008317A2; AU2012392519A1

Abstract

1. Узел бурового двигателя, содержащийкорпус;вал; ипо меньшей мере одну собачку, выполненную с возможностью выборочного вхождения в зацепление с по меньшей мере одной выемкой, причем собачка имеет ось вращения и, в целом, плоскую контактную поверхность, которая выполнена с возможностью входить в зацепление с, в целом, плоской контактной поверхностью выемки, при предотвращении относительного вращения между корпусом и валом, и при этом входящие в зацепление контактные поверхности собачки и выемки расположены под углом к радиусу, проходящему от оси вращения до входящих в зацепление контактных поверхностей собачки и выемки.2. Узел бурового двигателя по п. 1, в котором относительное вращение между корпусом и валом возможно в одном направлении, но предотвращено в противоположном направлении за счет вхождения в зацепление контактных поверхностей собачки и выемки.3. Узел бурового двигателя по п. 1, в котором собачка выполнена с возможностью поворота вокруг шарнирного пальца.4. Узел бурового двигателя по п. 3, в котором шарнирный палец вставлен в удлиненное отверстие, что обеспечивает отсутствие передачи шарнирным пальцем крутящего момента между корпусом и валом при предотвращении относительного вращения между корпусом и валом.5. Узел бурового двигателя по п. 3, в котором собачка выполнена с возможностью передачи через нее сжимающего усилия между корпусом и валом, при этом шарнирный палец это сжимающее усилие не воспринимает.6. Узел бурового двигателя по п. 1, в котором собачка выполнена с возможностью вращения вместе с корпусом, и в котором выемка выполнена с возможностью вращения вместе с валом.7. Узел бурового двигателя по п. 1, в котором собачка

Claims

1. Узел бурового двигателя, содержащий

корпус;

вал; и

по меньшей мере одну собачку, выполненную с возможностью выборочного вхождения в зацепление с по меньшей мере одной выемкой, причем собачка имеет ось вращения и, в целом, плоскую контактную поверхность, которая выполнена с возможностью входить в зацепление с, в целом, плоской контактной поверхностью выемки, при предотвращении относительного вращения между корпусом и валом, и при этом входящие в зацепление контактные поверхности собачки и выемки расположены под углом к радиусу, проходящему от оси вращения до входящих в зацепление контактных поверхностей собачки и выемки.

2. Узел бурового двигателя по п. 1, в котором относительное вращение между корпусом и валом возможно в одном направлении, но предотвращено в противоположном направлении за счет вхождения в зацепление контактных поверхностей собачки и выемки.

3. Узел бурового двигателя по п. 1, в котором собачка выполнена с возможностью поворота вокруг шарнирного пальца.

4. Узел бурового двигателя по п. 3, в котором шарнирный палец вставлен в удлиненное отверстие, что обеспечивает отсутствие передачи шарнирным пальцем крутящего момента между корпусом и валом при предотвращении относительного вращения между корпусом и валом.

5. Узел бурового двигателя по п. 3, в котором собачка выполнена с возможностью передачи через нее сжимающего усилия между корпусом и валом, при этом шарнирный палец это сжимающее усилие не воспринимает.

6. Узел бурового двигателя по п. 1, в котором собачка выполнена с возможностью вращения вместе с корпусом, и в котором выемка выполнена с возможностью вращения вместе с валом.

7. Узел бурового двигателя по п. 1, в котором собачка выполнена с возможностью поворота в сторону выхода из зацепления с выемкой при обеспечении возможности относительного вращения между корпусом и валом.

8. Узел бурового двигателя по п. 1, в котором гидродинамическое давление способно уменьшать контактное давление между собачкой и выемкой при обеспечении возможности относительного вращения между корпусом и валом.

9. Узел бурового двигателя по п. 1, в котором входящие в зацепление контактные поверхности собачки и выемки ориентированы относительно радиуса под углом, превышающим 90°.

10. Узел бурового двигателя по п. 1, дополнительно содержащий турбинный буровой двигатель, выполненный с возможностью приводить во вращение вал под действием потока текучей среды, протекающей через буровой двигатель.

11. Узел бурового двигателя по п. 1, в котором заданные сопрягаемые поверхности узла бурового двигателя упрочнены, по меньшей мере, приблизительно до твердости 400 по Бринеллю.

12. Способ бурения скважин, содержащий

протекание буровой текучей среды через узел бурового двигателя, что вызывает вращение вала относительно корпуса; и

вращение корпуса, что вызывает вхождение в зацепление по меньшей мере одной собачки с по меньшей мере одной выемкой и предотвращение относительного вращения между корпусом и валом, причем и собачка, и выемка имеют, в целом, плоские контактные поверхности, при этом вхождение в зацепление контактных поверхностей предотвращает относительное вращение между валом и корпусом.

13. Способ по п. 12, в котором собачка имеет ось вращения, причем входящие в зацепление контактные поверхности собачки и выемки расположены под углом к радиусу, проходящему от оси вращения в сторону входящих в зацепление контактных поверхностей собачки и выемки.

14. Способ по п. 13, в котором входящие в зацепление контактные поверхности собачки и выемки ориентированы относительно радиуса под углом, превышающим 90°.

15. Способ по п. 12, в котором относительное вращение между корпусом и валом допускают в одном направлении, но предотвращают в противоположном направлении за счет зацепления контактных поверхностей собачки и выемки.

16. Способ по п. 12, в котором собачку выполняют с возможностью поворота вокруг шарнирного пальца.

17. Способ по п. 16, в котором шарнирный палец вставляют в продолговатое отверстие, при этом шарнирный палец не передает крутящий момент между корпусом и валом при предотвращении относительного вращения между корпусом и валом.

18. Способ по п. 16, в котором сжимающее усилие передают между корпусом и валом через собачку, при этом шарнирный палец данное сжимающее усилие не воспринимает.

19. Способ по п. 12, в котором собачку вращают вместе с корпусом, а выемку вращают вместе с валом.

20. Способ по п. 12, в котором собачку поворачивают в сторону выхода из зацепления с выемкой при обеспечении возможности относительного вращения между корпусом и валом.

21. Способ по п. 12, в котором гидродинамическое давление уменьшает контактное давление между собачкой и выемкой при обеспечении возможности относительного вращения между корпусом и валом.

22. Способ по п. 12, в котором буровой двигатель содержит турбинный буровой двигатель.

23. Способ по п. 12, дополнительно содержащий упрочнение заданных поверхностей сопряжения узла бурового двигателя, по меньшей мере, приблизительно до твердости 400 по Бринеллю.

24. Узел бурового двигателя, содержащий

буровой двигатель, выполненный с возможностью приводить вал во вращение относительно корпуса под действием потока текучей среды, протекающей через буровой двигатель; и,

по меньшей мере одну собачку, выполненную с возможностью выборочно входить в зацепление с по меньшей мере одной выемкой, чтобы выборочно предотвращать относительное вращение между валом и корпусом, причем собачка выполнена с возможностью поворота вокруг шарнирного пальца и с возможностью передачи через нее сжимающего усилия между корпусом и валом, без восприятия сжимающего усилия шарнирным пальцем.

25. Узел бурового двигателя по п. 24, в котором шарнирный палец вставлен в удлиненное отверстие, при этом шарнирный палец не передает крутящий момент между корпусом и валом при предотвращении относительного вращения между корпусом и валом.

26. Узел бурового двигателя по п. 24, в котором собачка выполнена с возможностью вращения вместе с корпусом, а выемка выполнена с возможностью вращения вместе с валом.

27. Узел бурового двигателя по п. 24, в котором собачка выполнена с возможностью поворота в сторону выхода из зацепления с выемкой при обеспечении возможности относительного вращения между корпусом и валом.

28. Узел бурового двигателя по п. 24, в котором гидродинамическое давление способно уменьшать контактное давление между собачкой и выемкой при обеспечении возможности относительного вращения между корпусом и валом.

29. Узел бурового двигателя по п. 24, в котором буровой двигатель содержит турбинный буровой двигатель.

30. Узел бурового двигателя по п. 24, в котором собачка имеет ось вращения вокруг шарнирного пальца и, в целом, плоскую контактную поверхность, которая входит в зацепление с, в целом, плоской контактной поверхностью выемки, при предотвращении относительного вращения между корпусом и валом, и при этом входящие в зацепление контактные поверхности расположены под углом к радиусу, проходящему от оси вращения до входящих в зацепление контактных поверхностей собачки и выемки.

31. Узел бурового двигателя по п. 30, в котором относительное вращение между корпусом и валом возможно в одном направлении, но предотвращено в противоположном направлении за счет вхождения в зацепление контактных поверхностей собачки и выемки.

32. Узел бурового двигателя по п. 30, в котором входящие в зацепление контактные поверхности собачки и выемки ориентированы относительно радиуса под углом, превышающим 90°.

33. Узел бурового двигателя по п. 24, в котором заданные сопрягаемые поверхности узла бурового двигателя упрочнены, по меньшей мере, приблизительно до твердости 400 по Бринеллю.