RU2200814C1 - Гидравлический забойный двигатель - Google Patents
Гидравлический забойный двигатель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2200814C1 RU2200814C1 RU2002118558/03A RU2002118558A RU2200814C1 RU 2200814 C1 RU2200814 C1 RU 2200814C1 RU 2002118558/03 A RU2002118558/03 A RU 2002118558/03A RU 2002118558 A RU2002118558 A RU 2002118558A RU 2200814 C1 RU2200814 C1 RU 2200814C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turbine wheel
- spiral
- section
- flushing fluid
- grooves
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области бурения, к гидравлическим приводам, размещаемым в скважине. Сущность изобретения: гидравлический забойный двигатель содержит корпус, имеющий элемент для соединения с бурильной колонной, и полость для подачи промывочной жидкости, установленный с возможностью вращения в полости для подачи промывочной жидкости вал с закрепленным на нем, по крайней мере, одним турбинным колесом, имеющим спиральные лопасти, и закрепленный на корпусе в полости для подачи промывочной жидкости, по крайней мере, один статорный элемент с направляющими поток жидкости каналами и с внутренней поверхностью, охватывающей боковую внешнюю поверхность турбинного колеса, при этом спиральные лопасти выполнены в виде спиральных пазов на участке боковой внешней поверхности турбинного колеса протяженностью менее ее длины по образующей, направляющие поток жидкости каналы выполнены в виде продольных пазов, расположенных двумя группами на внутренней поверхности каждого статорного элемента с образованием по периметру внутренней поверхности разделительного участка между группами, а количество спиральных пазов равно количеству продольных пазов, находящихся в одной плоскости поперечного сечения. Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в упрощении конструкции и технологии изготовления забойного двигателя. 6 ил.
Description
Изобретение относится к области бурения, к гидравлическим приводам, размещаемым в скважине.
Известен гидравлический забойный двигатель, содержащий соединенный с бурильной колонной корпус, имеющий полость для подачи промывочной жидкости, установленный с возможностью вращения в полости для подачи промывочной жидкости вал с закрепленным на нем турбинным колесом, имеющим спиральные лопасти, и закрепленный на корпусе в полости для подачи промывочной жидкости статорный элемент с направляющими поток жидкости каналами и с внутренней поверхностью, охватывающей боковую внешнюю поверхность турбинного колеса (RU 2017921, Е 21 В 4/02, 1994 г.).
Недостатком известного гидравлического забойного двигателя является сравнительно низкая мощность, обусловленная техническим решением статора, возможным при размещении только одной турбины.
Более эффективным и наиболее близким аналогом заявляемому изобретению является гидравлический забойный двигатель, содержащий соединенный с бурильной колонной корпус, имеющий полость для подачи промывочной жидкости, установленный с возможностью вращения в полости для подачи промывочной жидкости вал с закрепленными на нем турбинными колесами, имеющими спиральные лопасти, и закрепленные на корпусе в полости для подачи промывочной жидкости статорные элементы с направляющими поток жидкости каналами и с внутренней поверхностью, охватывающей боковую внешнюю поверхность турбинного колеса (WO 0008293, 2000 г.).
Однако упомянутый аналог предусматривает технологически сложную форму турбинных колес и статорных элементов, что в конечном итоге увеличивает стоимость изготовления и препятствует достижению необходимой надежности.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание надежного и сравнительно недорогого забойного двигателя для бурения скважин.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в упрощении конструкции и технологии изготовления забойного двигателя.
Указанный технический результат достигается гидравлическим забойным двигателем, содержащим корпус, имеющий элемент для соединения с бурильной колонной, и полость для подачи промывочной жидкости, установленный с возможностью вращения в полости для подачи промывочной жидкости вал с закрепленным на нем, по крайней мере, одним турбинным колесом, имеющим спиральные лопасти, и закрепленный на корпусе в полости для подачи промывочной жидкости, по крайней мере, один статорный элемент с направляющими поток жидкости каналами и с внутренней поверхностью, охватывающей боковую внешнюю поверхность турбинного колеса, за счет того, что спиральные лопасти выполнены в виде спиральных пазов на участке боковой внешней поверхности турбинного колеса протяженностью менее ее длины по образующей, а направляющие поток жидкости каналы выполнены в виде продольных пазов, расположенных двумя группами на внутренней поверхности каждого статорного элемента с образованием по периметру внутренней поверхности разделительного участка между группами, при этом количество спиральных пазов равно количеству продольных пазов, находящихся в одной плоскости поперечного сечения.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг.1 показан общий вид гидравлического забойного двигателя;
на фиг.2 - сечение А-А фиг.1;
на фиг 3 - сечение Б-Б фиг.1;
на фиг.4 - сечение В-В фиг.1;
на фиг.5 - статорный элемент с продольным разрезом;
на фиг.6 - турбинное колесо с продольным разрезом.
на фиг.1 показан общий вид гидравлического забойного двигателя;
на фиг.2 - сечение А-А фиг.1;
на фиг 3 - сечение Б-Б фиг.1;
на фиг.4 - сечение В-В фиг.1;
на фиг.5 - статорный элемент с продольным разрезом;
на фиг.6 - турбинное колесо с продольным разрезом.
Гидравлический забойный двигатель содержит корпус 1, имеющий элемент 2 для соединения с бурильной колонной, и полость 3 для подачи промывочной жидкости. В полости 3 для подачи промывочной жидкости установлен вал 4 с закрепленным на нем, по крайней мере, одним турбинным колесом 5, имеющим спиральные лопасти, выполненные в виде спиральных пазов 6 на участке 7 боковой внешней поверхности 8 турбинного колеса 5, и протяженностью l участка 7 менее длины L боковой внешней поверхности 8 по образующей.
В полости 3 для подачи промывочной жидкости на корпусе 1 закреплен по крайней мере один статорный элемент 9 с внутренней поверхностью 10, охватывающей боковую внешнюю поверхность 8 турбинного колеса 5. На поверхности 10 имеются направляющие поток жидкости каналы, выполненные в виде продольных пазов 11 и 12. Пазы 11 и 12 расположены двумя группами на внутренней поверхности 10 статорного элемента 9 с образованием по периметру внутренней поверхности 10 разделительного участка 13 между группами, соответственно группа пазов 11 - перед участком 13, а группа пазов 12 - после участка 13. Количество спиральных пазов 6 равно количеству продольных пазов 11 или 12, соответственно находящихся в одной плоскости поперечного сечения.
Оптимизация режима и формирование направления потока промывочной жидкости обеспечиваются длиной L турбинного колеса 5 по образующей его внешней поверхности и длиной L статорного элемента 9 по образующей внутренней поверхности 10, равными величине 12-16 размеров поперечного сечения продольных пазов 11 и 12, протяженностью l участка 7, равной величине 3/5-4/5 длины L боковой внешней поверхности 8, и длиной продольных пазов 11 в группе, расположенной перед разделительным участком 13, равной величине 3-4 линейных размеров их поперечного сечения (не показан). Кроме того, для уменьшения гидравлического сопротивления продольные пазы 11 и 12, а также спиральные пазы 6 имеют наклонные концевые участки 14. При иных соотношениях указанных размеров и прочих равных условиях существенно снижаются момент силы и к.п.д. двигателя.
Гидравлический забойный двигатель работает следующим образом.
Промывочная жидкость через элемент 2 для соединения с бурильной колонной подается в полость 3 корпуса 1. Из полости 3 поток промывочной жидкости входит в пространство группы продольных пазов 11 статорного элемента 9, откуда на сопряжении наклонных концевых участков 14 с разделительным участком 13 статорного элемента 9 попадает в пространство спиральных пазов 6 турбинного колеса 5 и, динамически воздействуя на наклонные поверхности спиральных пазов 6, создает момент силы на турбинном колесе 5. На сопряжении наклонных концевых участков 14 спиральных пазов 6 с пространством группы продольных пазов 12 поток промывочной жидкости смещается в пространство каналов статорного элемента 9. Далее через продольные пазы 11 последующего статорного элемента 9 поток осуществляет воздействие на соответствующее турбинное колесо 5 и упомянутым образом - на все последующие колеса 5, заставляя вращаться вал 4 с обеспечением суммарного по количеству турбинных колес момента силы.
Технологичная форма статорных элементов и турбинных колес с каналами и лопастями в виде соответствующих пазов на соответствующих поверхностях позволяет обеспечить эффективное использование как кинетической энергии струи потока так и потенциальной энергии давления промывочной жидкости за счет уменьшения утечек при конструктивной минимизации радиального зазора и исключения влияния осевого смещения вала с турбинными колесами относительно статорных элементов под действием осевой нагрузки и иных случайных факторов.
Claims (1)
- Гидравлический забойный двигатель, содержащий корпус, имеющий элемент для соединения с бурильной колонной, и полость для подачи промывочной жидкости, установленный с возможностью вращения в полости для подачи промывочной жидкости вал с закрепленным на нем, по крайней мере, одним турбинным колесом, имеющим спиральные лопасти, и закрепленный на корпусе в полости для подачи промывочной жидкости, по крайней мере, один статорный элемент с направляющими поток жидкости каналами и с внутренней поверхностью, охватывающей боковую внешнюю поверхность турбинного колеса, отличающийся тем, что спиральные лопасти выполнены в виде спиральных пазов на участке боковой внешней поверхности турбинного колеса протяженностью менее ее длины по образующей, а направляющие поток жидкости каналы выполнены в виде продольных пазов, расположенных двумя группами на внутренней поверхности каждого статорного элемента с образованием по периметру внутренней поверхности разделительного участка между группами, при этом количество спиральных пазов равно количеству продольных пазов, находящихся в одной плоскости поперечного сечения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002118558/03A RU2200814C1 (ru) | 2002-07-11 | 2002-07-11 | Гидравлический забойный двигатель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002118558/03A RU2200814C1 (ru) | 2002-07-11 | 2002-07-11 | Гидравлический забойный двигатель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2200814C1 true RU2200814C1 (ru) | 2003-03-20 |
Family
ID=20255846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002118558/03A RU2200814C1 (ru) | 2002-07-11 | 2002-07-11 | Гидравлический забойный двигатель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2200814C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106321332A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-11 | 武汉恒力汇智科技有限公司 | 一种钻探用钻杆发电装置 |
-
2002
- 2002-07-11 RU RU2002118558/03A patent/RU2200814C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106321332A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-11 | 武汉恒力汇智科技有限公司 | 一种钻探用钻杆发电装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2338809C (en) | Drilling turbine | |
US7896628B2 (en) | Downhole motor seal and method | |
AU2003294119B2 (en) | Hydraulic speed-increasing transmission for water current powered turbine | |
WO2008138226A1 (fr) | Convertisseur d'énergie à vis | |
US11143275B2 (en) | Systems and methods that use harmonic drives for converting reciprocating axial motion to continuous rotary motion, helical drives for converting reciprocating rotary motion to reciprocating axial motion and combinations thereof for converting reciprocating rotary motion to continuous rotary motion | |
CA2910449A1 (en) | Improved turbine | |
EA024660B1 (ru) | Усовершенствованный насос | |
CA2560589A1 (en) | Turbodrill with asymmetric stator and rotor vanes | |
RU2200814C1 (ru) | Гидравлический забойный двигатель | |
RU2200815C1 (ru) | Гидравлический забойный двигатель | |
CN202520472U (zh) | 一种涡轮定转子组合件及涡轮马达 | |
CN111749834B (zh) | 一种可发电的控制阀及使用方法 | |
EP3080379B1 (en) | Nutating fluid-mechanical energy converter to power wellbore drilling | |
CN107060638B (zh) | 改变钻头运动的动力装置 | |
CN209908398U (zh) | 一种煤层气专用耐磨高效螺杆钻具 | |
KR101355648B1 (ko) | 풍력발전기 | |
RU2285103C1 (ru) | Турбобур | |
CN201474936U (zh) | 开关磁阻电机螺杆泵驱动装置 | |
RU2345207C1 (ru) | Турбобур | |
CN213655032U (zh) | 一种中速大扭矩液压马达 | |
RU2181851C2 (ru) | Роторный двигатель | |
CN114673444B (zh) | 柔性螺杆钻具及钻井方法 | |
CN216198610U (zh) | 省水涡轮发电机结构 | |
RU197188U1 (ru) | Винтовой забойный двигатель | |
CN1743660A (zh) | 带有动力槽的偏心转动式水轮机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050712 |