RU2334072C1 - Устройство для бурения скважин - Google Patents
Устройство для бурения скважин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2334072C1 RU2334072C1 RU2006140367/03A RU2006140367A RU2334072C1 RU 2334072 C1 RU2334072 C1 RU 2334072C1 RU 2006140367/03 A RU2006140367/03 A RU 2006140367/03A RU 2006140367 A RU2006140367 A RU 2006140367A RU 2334072 C1 RU2334072 C1 RU 2334072C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- stator
- hollow rotor
- hollow
- screw
- Prior art date
Links
Landscapes
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к забойным двигателям героторного типа и может быть использовано для бурения нефтяных, газовых и разведочных скважин. Устройство включает многозаходный героторный механизм, содержащий неподвижный статор с эластичной оболочкой и подвижный полый ротор. На внутренней поверхности статора и наружной поверхности полого ротора выполнена многозаходная винтовая нарезка левого направления с разницей в количестве выступов статора и ротора, равной единице. На внутренней поверхности полого ротора имеется эластичная оболочка, внутри полого ротора эксцентрично установлен второй цельнолитый ротор. На внутренней поверхности полого ротора с эластичной оболочкой и наружной поверхности второго цельнолитого ротора выполнена многозаходная винтовая нарезка левого направления с разницей в количестве выступов полого ротора, равной единице. Достигаются повышение эффективности бурения скважин и увеличение механической скорости проходки на долото. 1 ил.
Description
Изобретение относится к забойным двигателям героторного типа и может быть использовано для бурения нефтяных, газовых и разведочных скважин.
Известен винтовой забойный двигатель [А.с. 943389 SU, кл.3 Е21В 4/02, опубл. 15.07.82], снабженный размещенными над основными дополнительными рабочими органами статором, жестко связанным с основным статором, и полым ротором, имеющим посадочное седло под сбрасываемый клапан и связанным с основным ротором при помощи обгонной муфты.
Известен винтовой забойный двигатель [А.с. 784397 A1 SU, E21B 4/02, опубл. 15.09.92], содержащий соединение торсиона с ротором, расположенного выше рабочей зоны зубьев ротора и статора.
Известен модуль гидравлической героторной машины [а.с. 1742459 A1 SU, МПК5 E21B 4/02, опубл. 23.06.92], содержащая статор, полый ротор, торсион, размещенный в полом роторе, и узел соединения торсиона с ротором, расположенным от середины ротора на расстоянии, меньшем 0,42 длины ротора.
Причиной, препятствующей достижению заявляемого технического результата, в известных технических решениях является низкий показатель механической скорости бурения скважин за счет снижения оптимального момента на валу двигателя при переменных нагрузках на долото, а также высокого перепада давления в момент запуска (тормозного режима) по причине преодоления сопротивлений в винтовой паре.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение эффективности бурения скважин, увеличение механической скорости проходки на долото путем изменения конструкции забойного двигателя героторного типа.
При осуществлении изобретения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении момента на валу двигателя, уменьшения перепада давления при запуске за счет установки двух независимых винтовых пар разной геометрии в корпус забойного двигателя героторного типа.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для бурения скважин содержит полый корпус, размещенный внутри него с образованием полостей низкого и высокого давления многозаходный героторный механизм, включающий соосно расположенный статор с эластичной оболочкой и эксцентрично установленный внутри статора ротор (винт). Причем на внутренней поверхности статора и наружной поверхности ротора выполнена многозаходная винтовая нарезка (линии) левого направления с разницей в количестве выступов статора и ротора, равной единице. Внутри ротор (винт) выполнен полым, имеет на внутренней поверхности эластичную оболочку. На наружной поверхности эксцентрично установленного внутри полого ротора (винта) второго цельнолитого ротора выполнена многозаходная винтовая нарезка (линии) левого направления с разницей в количестве выступов полого ротора, равной единице.
Причинно-следственная связь между заявленным техническим результатом и существующими признаками изобретения следующая.
Литолого-стратиграфическая характеристика разрезов большинства месторождений, а именно физико-механические свойства горных пород (твердость, абразивность и т.д.), неоднородна. Например, на интервале от 20 до 50 м встречаются пропластки горной породы с разной твердостью, которая варьируется от 100 до 600 МПа. Частое чередование пород разной твердости приводит к постоянному неконтролируемому созданию нагрузки на забой. Это влечет частые остановки и запуски двигателя. Базовая конструкция винтовой пары не позволяет избежать высоких пусковых (тормозных) давлений. Прежде всего это связано с преодолением сил трения элементов винтовой пары, обусловленное наличием эксцентриситета, возникающего за счет разнозаходности ротора и статора.
Одним из решений данной проблемы является повышение момента на валу двигателя. Момент винтового забойного двигателя МВ определяется выражением
где q - объем полостей винтового двигателя, м3;
η - КПД двигателя;
n - частота вращения вала двигателя, с-1;
Δp - перепад давления, МПа.
Из выражения видно, что увеличение объема полостей винтового двигателя q позволит повысить момент двигателя.
Повышение эффективности бурения скважин осуществляется за счет повышения момента на валу двигателя (вследствие увеличения объема полостей q), уменьшения перепада давления при запуске (вследствие конструктивных изменений забойного двигателя героторного типа) путем включения в работу двигателя второй независимой винтовой пары.
На чертеже представлено устройство для бурения скважин.
Устройство содержит многозаходный героторный механизм, содержащий неподвижный статор 1 с эластичной оболочкой и подвижный полый ротор 2 (винт). На внутренней поверхности статора 1 и наружной поверхности полого ротора 2 (винта) выполнена многозаходная винтовая нарезка (линии) левого направления с разницей в количестве выступов статора и ротора, равной единице. На внутренней поверхности полого ротора 2 имеется эластичная оболочка (винт). Внутри полого ротора 2 (винта) эксцентрично установлен второй цельнолитый ротор 3. На внутренней поверхности полого ротора 2 с эластичной оболочкой и наружной поверхности эксцентрично установленного внутри полого ротора 2 второго цельнолитого ротора 3 выполнена многозаходная винтовая нарезка левого направления с разницей в количестве выступов полого ротора, равной единице.
Полый ротор 2 (винт) может быть соединен с валом шпинделя посредством проточной муфты 4 и торсиона 5. Внутренняя часть проточной муфты 4 имеет проточные каналы 6 и содержит регулируемую фрикционную муфту 7, выполняющую функцию ограничения предельно допустимого момента на цельнолитом роторе 3.
Устройство для бурения скважин работает следующим образом.
Буровой раствор поступает под давлением в камеры (полости) первой и второй многозаходной винтовой пары героторного механизма, образованные статором 1, полым ротором 2 (вследствие разницы в количестве выступов в них). Под действием перепада давления бурового раствора в камерах низкого и высокого давления двух винтовых пар создается крутящий момент. При этом первоначально крутящий момент возникает на цельнолитом роторе 3 за счет меньших диаметральных размеров (сопротивлений во внутренней винтовой паре). В процессе вращения цельнолитой ротор 3 передает часть энергии (крутящий момент) полому ротору 2 на преодоление сил трения с неподвижным статором 1. Буровой раствор из винтовой пары, образованной полым ротором 2 и цельнолитым ротором 3, поступает в проточную муфту 4. По проточным каналам 6 буровой раствор поступает к валу шпинделя. Во избежание возникновения предельно допустимых значений момента на цельнолитом валу в нижней части установлена регулируемая фрикционная муфта 7.
Устройство для бурения скважин даст возможность повысить на 50% крутящий момент на валу двигателя, уменьшить перепад давления, что позволит увеличить показатели эффективности бурения скважин.
Claims (1)
- Устройство для бурения скважин, включающее многозаходный героторный механизм, содержащий неподвижный статор с эластичной оболочкой и подвижный полый ротор, на внутренней поверхности статора и наружной поверхности полого ротора выполнена многозаходная винтовая нарезка левого направления с разницей в количестве выступов статора и ротора, равной единице, отличающееся тем, что на внутренней поверхности полого ротора имеется эластичная оболочка, внутри полого ротора эксцентрично установлен второй цельнолитый ротор, при этом на внутренней поверхности полого ротора с эластичной оболочкой и наружной поверхности второго цельнолитого ротора выполнена многозаходная винтовая нарезка левого направления с разницей в количестве выступов полого ротора, равной единице.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006140367/03A RU2334072C1 (ru) | 2006-11-15 | 2006-11-15 | Устройство для бурения скважин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006140367/03A RU2334072C1 (ru) | 2006-11-15 | 2006-11-15 | Устройство для бурения скважин |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2334072C1 true RU2334072C1 (ru) | 2008-09-20 |
Family
ID=39867995
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006140367/03A RU2334072C1 (ru) | 2006-11-15 | 2006-11-15 | Устройство для бурения скважин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2334072C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108131097A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-06-08 | 秦皇岛润昌科技开发有限公司 | 一种新结构的石油及天然气开采用螺杆钻具换向轴 |
CN115788278A (zh) * | 2022-12-06 | 2023-03-14 | 四川达坦能源科技有限公司 | 螺杆式脉冲减阻钻具 |
-
2006
- 2006-11-15 RU RU2006140367/03A patent/RU2334072C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БАЛДЕНКО Д.Ф. и др. Винтовые забойные двигатели: Справочное пособие. - М.: ОАО "Издательство "НЕДРА", 1999, с.35. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108131097A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-06-08 | 秦皇岛润昌科技开发有限公司 | 一种新结构的石油及天然气开采用螺杆钻具换向轴 |
CN108131097B (zh) * | 2018-01-12 | 2024-02-06 | 秦皇岛润昌科技开发有限公司 | 一种石油及天然气开采用螺杆钻具换向轴 |
CN115788278A (zh) * | 2022-12-06 | 2023-03-14 | 四川达坦能源科技有限公司 | 螺杆式脉冲减阻钻具 |
CN115788278B (zh) * | 2022-12-06 | 2023-10-17 | 四川达坦能源科技有限公司 | 螺杆式脉冲减阻钻具 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2645198C1 (ru) | Осциллятор для бурильной колонны | |
US6241494B1 (en) | Non-elastomeric stator and downhole drilling motors incorporating same | |
RU2565316C1 (ru) | Осциллятор для бурильной колонны | |
US11821288B2 (en) | Hydraulic tools, drilling systems including hydraulic tools, and methods of using hydraulic tools | |
CA2929075C (en) | Vibration damper | |
CN108360974B (zh) | 复合冲击工具 | |
NO20110518A1 (no) | Pulsgenerator | |
CA3076216A1 (en) | Vibration assembly and method | |
RU2283442C1 (ru) | Статор винтовой героторной гидромашины | |
RU2334072C1 (ru) | Устройство для бурения скважин | |
CN108868605A (zh) | 煤矿井下近水平超深孔定向钻进钻柱动力推进系统及方法 | |
CN110056309B (zh) | 定轴旋转容积式动力工具 | |
CN116122787B (zh) | 一种用于锚杆钻机随钻探测的钻进结构 | |
CN110748297A (zh) | 一种用于降低钻具与井壁之间摩擦的装置及其方法 | |
RU2299966C2 (ru) | Винтовой забойный двигатель | |
RU73015U1 (ru) | Статор винтовой гидромашины | |
CN105178860A (zh) | 一种扭摆振荡器 | |
RU2260106C1 (ru) | Устройство для бурения скважин | |
EP3538734A2 (en) | Vibrationless moineau system | |
RU2368752C1 (ru) | Турбовинтовой двигатель встречного вращения | |
RU90481U1 (ru) | Клапанное устройство винтового забойного двигателя | |
RU2365726C1 (ru) | Винтовой забойный двигатель | |
RU2334071C1 (ru) | Устройство для бурения скважин | |
RU2455447C1 (ru) | Двухвальный гидравлический забойный двигатель | |
RU2248436C1 (ru) | Забойный двигатель |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121116 |