RU2283936C2 - Забойный двигатель - Google Patents
Забойный двигатель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2283936C2 RU2283936C2 RU2004126817/03A RU2004126817A RU2283936C2 RU 2283936 C2 RU2283936 C2 RU 2283936C2 RU 2004126817/03 A RU2004126817/03 A RU 2004126817/03A RU 2004126817 A RU2004126817 A RU 2004126817A RU 2283936 C2 RU2283936 C2 RU 2283936C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- working agent
- housing
- extensions
- protrusions
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Hydraulic Motors (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике сооружения скважин и может быть использовано в отрасли горных работ и нефтегазовой промышленности в качестве забойного двигателя для привода породоразрушающего инструмента и отвинчивания труб, оставленных в скважине. Задачей изобретения является достижение высоких значений крутящего момента, передаваемого на породоразрушающий инструмент, и расширение сферы применения забойного двигателя. Технический результат настоящего изобретения - бесконтактное, беспрепятственное использование реактивного момента ротора для создания и преобразования давления гидравлического удара рабочего агента в возобновляемый крутящий момент корпуса с увеличением длины плеча момента пары сил. Это достигается тем, что в забойном двигателе, содержащем корпус с камерой для нагнетания рабочего агента, установленный в полости корпуса ротор, корпус выполнен из составных частей, снабженных полярными внутренними выступами, размещенными на разных уровнях, камеры для нагнетания рабочего агента выполнены в теле корпуса в виде пары противоположных по окружности сегментов кольцевой канавки, имеющих на одном конце тупиковое дно на диаметральной линии, другими, открытыми концами, выход в полость корпуса через сопряженные с ними полярные внутренние выступы, при этом ротор с внешней стороны снабжен ответными выступами, периодически одновременно подвижно контактирующими с полярными внутренними выступами корпуса, верхняя часть ротора имеет осевое внутреннее пространство, посредством диаметрально парных продольных каналов, переходящих в нижней части в горизонтальные участки с противоположными выходами из ротора через выступы, гидравлически связанное с полостью корпуса, причем горизонтальные участки продольных каналов в поперечной плоскости взаимно ориентированы с камерой для нагнетания рабочего агента либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки и выполнены с возможностью периодического совпадения с открытыми концами камеры для нагнетания рабочего агента. 2 ил.
Description
Изобретение относится к технике сооружения скважин и может быть использовано в отрасли горных работ и нефтегазовой промышленности в качестве забойного двигателя для привода породоразрушающего инструмента и отвинчивания труб, оставленных в скважине.
Известен турбобур, содержащий корпус, систему роторов на валу и подпружиненные распорные втулки, подвижно контактирующие с ротором. Патент РФ №2135729, кл. Е 21 В 4/02, 1999.
Недостатком известного турбобура является сложность конструкции, а также наличие трения между ротором и распорной втулкой из-за пружинной связи, что снижает значения крутящего момента ротора.
За прототип принят забойный двигатель, включающий корпус с камерой для нагнетания рабочего агента, в полости корпуса размещен ротор. Патент РФ №2155851, кл. Е 21 В 4/02, 2000.
Известная конструкция забойного двигателя не обеспечивает достижения высоких значений крутящего момента из-за препятствий вращению ротора, малого плеча момента пары сил, а также имеет ограниченную сферу применения в качестве силового привода.
Задачей изобретения является достижение высоких значений крутящего момента, передаваемого на породоразрушающий инструмент, и расширение сферы применения забойного двигателя.
Технический результат настоящего изобретения - бесконтактное, беспрепятственное использование реактивного момента ротора для создания и преобразования давления гидравлического удара рабочего агента в возобновляемый крутящий момент корпуса с увеличением длины плеча момента пары сил.
Это достигается тем, что в забойном двигателе, содержащем корпус с камерой для нагнетания рабочего агента, установленный в полости корпуса ротор, согласно изобретению корпус выполнен из составных частей, снабженных полярными внутренними выступами, размещенными на разных уровнях, камеры для нагнетания рабочего агента выполнены в теле корпуса в виде пары противоположных по окружности сегментов кольцевой канавки, имеющих на одном конце тупиковое дно на диаметральной линии, другими, открытыми концами, выход в полость корпуса через сопряженные с ними полярные внутренние выступы, при этом ротор с внешней стороны снабжен ответными выступами, периодически одновременно подвижно контактирующими с полярными внутренними выступами корпуса, верхняя часть ротора имеет осевое внутреннее пространство, посредством диаметрально парных продольных каналов, переходящих в нижней части в горизонтальные участки с противоположными выходами из ротора через выступы, гидравлически связанное с полостью корпуса, причем горизонтальные участки продольных каналов в поперечной плоскости взаимно ориентированы с камерой для нагнетания рабочего агента либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки и выполнены с возможностью периодического совпадения с открытыми концами камеры для нагнетания рабочего агента.
Отличительные признаки изобретения обеспечивают бесконтактное, беспрепятственное использование реактивного момента ротора для создания и преобразования давления гидравлического удара рабочего агента в возобновляемый крутящий момент корпуса с увеличением длины плеча момента пары сил, что усиливает крутящий момент корпуса в качестве силового привода.
Кроме того, реактивный момент рабочего агента, протекающего через диаметрально парные продольные каналы, переходящие в нижней части в горизонтальные участки с противоположными выходами из ротора через выступы, создает высокооборотное вращение ротора, вследствие чего повышается периодичность совпадения выходов горизонтальных участков продольных каналов с открытыми концами камеры для нагнетания рабочего агента, в силу чего увеличивается частота приложения гидравлических ударных нагрузок в тупиковое дно на диаметральной линии, что способствует достижению высоких значений крутящего момента корпуса.
При взаимном ориентировании в поперечной плоскости горизонтальных участков продольных каналов и камеры для нагнетания рабочего агента по часовой стрелке забойный двигатель используется как силовой привод для породоразрушающего инструмента, против часовой стрелки - в качестве устройства для отвинчивания труб в скважине, что расширяет сферу его применения.
На фиг.1 изображен общий вид забойного двигателя, на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.
Забойный двигатель содержит корпус 1 выполненный из составных частей, скрепленных между собой через пазы 2 штифтами 3. Корпус 1 имеет полярные внутренние выступы 4, размещенные на разных уровнях, в теле корпуса 1 выполнены камеры 5 для нагнетания рабочего агента в виде пары противоположных по окружности сегментов кольцевой канавки, имеющих с одной стороны тупиковое дно 6, с другой стороны открытыми концами 7 выход в полость 8 корпуса 1 через полярные внутренние выступы 4. В верхней части корпус 1 соединен подшипниковым узлом 9 с ротором 10, установленным в полости 8 корпуса 1. В нижней части корпус 1 и ротор 10 отцентрированы стабилизатором 11 и упорным подшипником 12. Ротор 10 с внешней стороны снабжен ответными выступами 13, периодически подвижно контактирующими с полярными внутренними выступами 4 корпуса 1. Ротор 10 через радиальный подшипник 14 соединен с переходником 15, жестко соединенным с бурильной колонной (не показано), при этом верхняя часть ротора 10 имеет осевое внутреннее пространство 16, через диаметрально парные продольные каналы 17 с горизонтальными участками 18, противоположно выходящие из ротора 10 через ответные выступы 13, гидравлически связанное с полостью 8 корпуса 1, при этом горизонтальные участки 18 продольных каналов 17 в поперечной плоскости взаимно ориентированы с камерой 5 для нагнетания рабочего агента либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки и выполнены с возможностью периодического совпадения с открытыми концами 7 камеры 5 для нагнетания рабочего агента. В нижней части корпуса 1 размещено отверстие 19 для прохода рабочего агента в центральный канал 20.
Забойный двигатель работает следующим образом.
При подаче рабочий агент через переходник 15 поступает в осевое внутреннее пространство 16 ротора 10. Далее рабочий агент через диаметрально парные продольные каналы 17 с горизонтальными участками 18 протекает в полость 8 корпуса 1. При использовании забойного двигателя как привода для породоразрушающего инструмента горизонтальные участки 18 и камеры 5 для нагнетания рабочего агента взаимно ориентированы в поперечной плоскости по часовой стрелке и под действием реактивного момента рабочего агента ротор 10 на радиальном подшипнике 14 и упорном подшипнике 12 начинает вращаться против часовой стрелки. В какой-то момент времени полярные внутренние выступы 4 корпуса 1 и внешние ответные выступы 13 ротора 10, размещенные на разных уровнях, подвижно контактируют, при этом совпадают открытые концы 7 камеры 5 для нагнетания рабочего агента и выходы горизонтальных участков 18 продольных каналов 17, потоки рабочего агента, остановленные тупиковым дном 6 камеры 5 для нагнетания рабочего агента, за счет своей инерции окажут повышенное давление на тупиковое дно 6. Повышенное давление рабочего агента через плечо момента пары сил преобразуется в крутящий момент, приводящий во вращение по часовой стрелке корпус 1, выполненный из составных частей, скрепленных между собой через пазы 2 штифтами 3. Корпус 1, отцентрированный стабилизатором 11, вращается на подшипниковом узле 9 и упорном подшипнике 12. При этом выходы горизонтальных участков 18 продольных каналов 17 и открытые концы 7 камеры 5 для нагнетания рабочего агента размыкаются, рабочий агент через полость 8 корпуса 1 и отверстие 19, далее в центральный канал 20 поступает в скважину.
При очередном совпадении выходов горизонтальных участков 18, продольных каналов 17 и открытых концов 7 камеры 5 для нагнетания рабочего агента процесс повторяется.
В случае необходимости использования забойного двигателя в качестве устройства для отвинчивания труб в скважине горизонтальные участки 18 продольных каналов 17 в поперечной плоскости взаимно ориентированы с камерой 5 для нагнетания рабочего агента против часовой стрелки и под действием реактивного момента рабочего агента ротор 10 на радиальном подшипнике 14 и упорном подшипнике 12 вращается по часовой стрелке, а корпус 1 за счет крутящего момента, обусловленного повышенным давлением гидравлического удара рабочего агента, приложенного в тупиковое дно 6, на подшипниковом узле 9 и упорном подшипнике 12, вращается против часовой стрелки, отвинчивая трубу в скважине.
Таким образом, предлагаемым техническим решением создается забойный двигатель с высокими значениями крутящего момента и расширенной сферой применения.
Claims (1)
- Забойный двигатель, содержащий корпус с камерой для нагнетания рабочего агента, установленный в полости корпуса ротор, отличающийся тем, что корпус выполнен из составных частей, снабженных полярными внутренними выступами, размещенными на разных уровнях, камеры для нагнетания рабочего агента выполнены в теле корпуса в виде пары противоположных по окружности сегментов кольцевой канавки, имеющих на одном конце тупиковое дно на диаметральной линии, другими, открытыми, концами выход в полость корпуса через сопряженные с ними полярные внутренние выступы, при этом ротор с внешней стороны снабжен ответными выступами, периодически одновременно подвижно контактирующими с полярными внутренними выступами корпуса, верхняя часть ротора имеет осевое внутреннее пространство, посредством диаметрально парных продольных каналов, переходящих в нижней части в горизонтальные участки с противоположными выходами из ротора через выступы и гидравлически связанное с полостью корпуса, причем горизонтальные участки продольных каналов в поперечной плоскости взаимно ориентированы с камерой для нагнетания рабочего агента либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки и выполнены с возможностью периодического совпадения с открытыми концами камеры для нагнетания рабочего агента.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KZ2004/1101.1 | 2004-07-30 | ||
KZ20041101 | 2004-07-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004126817A RU2004126817A (ru) | 2006-02-20 |
RU2283936C2 true RU2283936C2 (ru) | 2006-09-20 |
Family
ID=36050564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004126817/03A RU2283936C2 (ru) | 2004-07-30 | 2004-09-06 | Забойный двигатель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2283936C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2507367C1 (ru) * | 2012-12-19 | 2014-02-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Устройство для фиксации колонны труб с забойным двигателем |
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 |
RU2715777C2 (ru) * | 2018-05-15 | 2020-03-03 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческий центр "Алмас" | Объемный забойный двигатель |
-
2004
- 2004-09-06 RU RU2004126817/03A patent/RU2283936C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2507367C1 (ru) * | 2012-12-19 | 2014-02-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Устройство для фиксации колонны труб с забойным двигателем |
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 |
RU2715777C2 (ru) * | 2018-05-15 | 2020-03-03 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческий центр "Алмас" | Объемный забойный двигатель |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004126817A (ru) | 2006-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9115541B2 (en) | Impulse-type underground supercharged jet drilling method and device | |
CN108104715B (zh) | 基于涡轮与齿轮的扭力冲击器 | |
CN103256007B (zh) | 井下动力增压钻具 | |
CN105201402B (zh) | 扭转冲击钻井装置 | |
RU2626096C1 (ru) | Демпфер колебаний | |
CN105683481A (zh) | 用于渐进式空腔井下钻井电机的转子轴承 | |
CN108049803B (zh) | 叶轮式差速扭力冲击器 | |
US20120152576A1 (en) | Extra area down-hole hammer apparatus and method | |
RU2441130C2 (ru) | Калибратор-центратор гидравлический (кцг) | |
CN103982134B (zh) | 一种反循环钻井工具 | |
CN109098654A (zh) | 一种基于螺杆钻具的机械式轴向旋转冲击钻井工具 | |
RU2283936C2 (ru) | Забойный двигатель | |
US7040417B2 (en) | Drilling systems | |
CN207701078U (zh) | 一种脉冲螺杆 | |
CN107165574B (zh) | 一种冲锤式冲击螺杆钻具 | |
CN110056309B (zh) | 定轴旋转容积式动力工具 | |
CN109973019B (zh) | 具有纵扭耦合冲击功能的pdc钻头 | |
CN112392399A (zh) | 复合冲击器 | |
CN106089024A (zh) | 一种扭冲马达 | |
US3876350A (en) | Hydraulic rotary well drilling machines | |
CN111749619B (zh) | 一种吸震式脉冲提速器及钻具系统 | |
CN203808841U (zh) | 一种用于扩大井眼直径的工具 | |
US9080384B2 (en) | Pressure balanced fluid operated reaming tool for use in placing wellbore tubulars | |
RU2663856C1 (ru) | Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной | |
RU2125147C1 (ru) | Буровое устройство |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100907 |