RU2377381C1 - Downhole motor - Google Patents

Downhole motor Download PDF

Info

Publication number
RU2377381C1
RU2377381C1 RU2008139722/03A RU2008139722A RU2377381C1 RU 2377381 C1 RU2377381 C1 RU 2377381C1 RU 2008139722/03 A RU2008139722/03 A RU 2008139722/03A RU 2008139722 A RU2008139722 A RU 2008139722A RU 2377381 C1 RU2377381 C1 RU 2377381C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
housing
cavity
radial holes
downhole motor
Prior art date
Application number
RU2008139722/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Тимур Сергеевич Спирин (RU)
Тимур Сергеевич Спирин
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ)
Priority to RU2008139722/03A priority Critical patent/RU2377381C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2377381C1 publication Critical patent/RU2377381C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Hydraulic Motors (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to oil-and-gas industry, particularly to designs of downhole motors designed to drive rock-breaking tools. Proposed downhole motor comprises housing with working fluid pressure chamber and rotor mounted inside said housing to run in bearings therein. Rotor has inner chamber divided by a web into top and bottom spaces. The latter communicates with aforesaid housing chamber via radial holes made in rotor bottom wall, while the former communicates with nozzles arranged on rotor outer surface via radial holes made in rotor top wall.
EFFECT: downhole motor does not posses reactive moment and requires no housing fixation in operation.
2 dwg

Description

Изобретение относится к технике сооружения скважин и может быть использовано в нефтегазовой промышленности в качестве забойного двигателя для привода породоразрушающего инструмента.The invention relates to techniques for constructing wells and can be used in the oil and gas industry as a downhole motor for driving a rock cutting tool.

Известен винтовой забойный двигатель [Абубакиров В.Ф. и др. «Буровое оборудование»: Справочник: в 2-х т.Т.2. «Буровой инструмент». - М. ОАО «Издательство «Недра», 2003 г. сс.109-110], содержащий статор двигателя с полостями, примыкающими по концам к камерам высокого и низкого давления, ротор-винт, через который крутящий момент передается исполнительному механизму.Known screw downhole motor [Abubakirov V.F. et al. “Drilling equipment”: Reference: in 2 vols. T. 2. "Drilling tool." - M. OJSC "Publishing House" Nedra ", 2003 pp.109-110], containing the stator of the engine with cavities adjacent at the ends to the chambers of high and low pressure, a rotor-screw, through which the torque is transmitted to the actuator.

Известен забойный двигатель [патент РФ №2283936, кл. Е21В 4/02, опуб. 20.09.2006 бюл. №26], содержащий корпус с камерой для нагнетания рабочего агента, установленный в полости корпуса на подшипниках ротор.The downhole motor is known [RF patent No. 2283936, class. ЕВВ 4/02, publ. 09/20/2006 bull. No. 26], comprising a housing with a chamber for pumping a working agent, mounted in the cavity of the housing on bearings of the rotor.

Недостатками известных забойных двигателей является то, что ротор при вращении взаимодействует через рабочую жидкость со статором (корпусом), что приводит к появлению реактивного момента на корпусе и, как следствие, возникает необходимость фиксации статора (корпуса) при работе двигателя.The disadvantages of the known downhole motors is that the rotor during rotation interacts through the working fluid with the stator (housing), which leads to the appearance of a reactive moment on the housing and, as a result, there is a need to fix the stator (housing) during engine operation.

Задачей изобретения является создание забойного двигателя, в котором корпус будет разгружен от действия реактивного момента.The objective of the invention is the creation of a downhole motor in which the housing will be unloaded from the action of the reactive moment.

Поставленная задача достигается тем, что в забойном двигателе, содержащем корпус с камерой для нагнетания рабочей жидкости, установленный в полости корпуса на подшипниках ротор, согласно изобретению внутри ротора выполнена полость, разделенная перегородкой на верхнюю и нижнюю полости, нижняя полость ротора сообщена с полостью корпуса при помощи радиальных отверстий, выполненных в стенке в нижней части ротора, а верхняя полость сообщена при помощи радиальных отверстий, выполненных в стенке в верхней части ротора, с соплами, установленными на наружной поверхности ротора и направленными в противоположные стороны друг от друга, причем центральные оси сопел перпендикулярны центральным осям радиальных отверстий и оси вращения ротора.The problem is achieved in that in a downhole motor containing a housing with a chamber for pumping the working fluid mounted in the cavity of the housing on the bearings of the rotor, according to the invention, a cavity is made inside the rotor divided by a partition into the upper and lower cavities, the lower rotor cavity is in communication with the housing cavity at using radial holes made in the wall in the lower part of the rotor, and the upper cavity is communicated with radial holes made in the wall in the upper part of the rotor, with nozzles installed mi on the outer surface of the rotor and directed in opposite directions from each other, with the Central axis of the nozzles perpendicular to the Central axis of the radial holes and the axis of rotation of the rotor.

На фиг.1 изображен забойный двигатель - продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 shows a downhole motor - a longitudinal section; figure 2 is a section aa in figure 1.

Забойный двигатель содержит корпус 1 с камерой 2 для нагнетания рабочей жидкости, во внутренней полости 3 корпуса 1 установлен на подшипниках 4 ротор 5. Внутри ротора 5 выполнена полость, разделенная перегородкой 6 на верхнюю полость 7 и нижнюю полость 8. Нижняя полость 8 ротора 5 сообщена с внутренней полостью 3 корпуса 1 при помощи радиальных отверстий 9, выполненных в стенке в нижней части ротора 5, а верхняя полость 7 сообщена при помощи радиальных отверстий 10, выполненных в стенке в верхней части ротора 5, с соплами 11 (см. фиг.2), установленными на наружной поверхности ротора 5. Сопла 11 направлены в противоположные стороны друг от друга, причем центральные оси сопел 11 перпендикулярны центральным осям радиальных отверстий 10 и оси вращения ротора 5.The downhole motor comprises a housing 1 with a chamber 2 for pumping the working fluid, in the inner cavity 3 of the housing 1 is mounted on the bearings 4 of the rotor 5. Inside the rotor 5 there is a cavity divided by a partition 6 into the upper cavity 7 and the lower cavity 8. The lower cavity 8 of the rotor 5 is communicated with the internal cavity 3 of the housing 1 by means of radial holes 9 made in the wall in the lower part of the rotor 5, and the upper cavity 7 is communicated by means of radial holes 10 made in the wall in the upper part of the rotor 5, with nozzles 11 (see Fig. 2 ) installed on the outer surface of the rotor 5. Nozzles 11 are directed in opposite directions from each other, and the Central axis of the nozzles 11 are perpendicular to the Central axes of the radial holes 10 and the axis of rotation of the rotor 5.

Забойный двигатель работает следующим образом.Downhole motor works as follows.

Рабочая жидкость из камеры 2 попадает в верхнюю полость 7 ротора 5, перегородка 6 не дает рабочей жидкости пройти в нижнюю полость 8, и она идет по радиальным отверстиям 10 в сопла 11, где происходит ускорение движения рабочей жидкости. Струя рабочей жидкости выходит с большой скоростью из сопел 11 во внутреннюю полость 3 корпуса 1, при этом образуется реактивная сила, которая создает крутящий момент на роторе 5. Затем рабочая жидкость из внутренней полости 3 через радиальные отверстия 9 направляется в нижнюю полость 8 ротора 5 и затем идет на породоразрушающий инструмент (не показан).The working fluid from the chamber 2 enters the upper cavity 7 of the rotor 5, the partition 6 prevents the working fluid from entering the lower cavity 8, and it goes through the radial holes 10 into the nozzle 11, where the acceleration of the movement of the working fluid. The jet of the working fluid leaves at high speed from the nozzles 11 into the inner cavity 3 of the housing 1, and a reactive force is generated which creates a torque on the rotor 5. Then, the working fluid from the inner cavity 3 is directed through the radial holes 9 into the lower cavity 8 of the rotor 5 and then goes to a rock cutting tool (not shown).

Таким образом, ротор для своего вращения использует только реактивную силу выходящей струи рабочей жидкости, корпус не учавствует в силовом взаимодействии. Поэтому предлагаемый забойный двигатель не обладает реактивным моментом и не требует фиксирования корпуса при работе.Thus, the rotor uses only the reactive force of the outgoing jet of the working fluid for its rotation; the casing does not participate in the force interaction. Therefore, the proposed downhole motor does not have a reactive moment and does not require fixing the housing during operation.

Claims (1)

Забойный двигатель, содержащий корпус с камерой для нагнетания рабочей жидкости, установленный в полости корпуса на подшипниках ротор, отличающийся тем, что внутри ротора выполнена полость, разделенная перегородкой на верхнюю и нижнюю полости, нижняя полость ротора сообщена с полостью корпуса при помощи радиальных отверстий, выполненных в стенке в нижней части ротора, а верхняя полость сообщена при помощи радиальных отверстий, выполненных в стенке в верхней части ротора, с соплами, установленными на наружной поверхности ротора и направленными в противоположные стороны друг от друга, причем центральные оси сопел перпендикулярны центральным осям радиальных отверстий и оси вращения ротора. The downhole motor, comprising a housing with a chamber for pumping the working fluid, mounted in the cavity of the housing on bearings of the rotor, characterized in that a cavity is made inside the rotor divided by a partition into the upper and lower cavities, the lower cavity of the rotor is in communication with the cavity of the housing using radial holes made in the wall in the lower part of the rotor, and the upper cavity is communicated using radial holes made in the wall in the upper part of the rotor, with nozzles mounted on the outer surface of the rotor and ennymi in opposite directions from each other, the central axes of the nozzles are perpendicular to the central axes of the radial holes and the rotor rotational axis.
RU2008139722/03A 2008-10-06 2008-10-06 Downhole motor RU2377381C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008139722/03A RU2377381C1 (en) 2008-10-06 2008-10-06 Downhole motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008139722/03A RU2377381C1 (en) 2008-10-06 2008-10-06 Downhole motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2377381C1 true RU2377381C1 (en) 2009-12-27

Family

ID=41643034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008139722/03A RU2377381C1 (en) 2008-10-06 2008-10-06 Downhole motor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2377381C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108468510A (en) * 2018-06-05 2018-08-31 张成功 A kind of downhole tool rotating device
RU2698336C2 (en) * 2017-11-07 2019-08-26 Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческий центр "Алмас" Well drilling method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2698336C2 (en) * 2017-11-07 2019-08-26 Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческий центр "Алмас" Well drilling method
CN108468510A (en) * 2018-06-05 2018-08-31 张成功 A kind of downhole tool rotating device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4764094A (en) Screw machine having a plurality of symmetrically arranged rotors
CN105927144B (en) Underground speed-raising instrument with axial impact function
US20150071795A1 (en) Fluid displacement system using gerotor pump
RU2655497C2 (en) Agitator with oscillating weight element
RU2377381C1 (en) Downhole motor
CN105443035A (en) Gas drive hydraulic drive gas drilling screw drill capable of achieving remote control speed governing function
CN114776548A (en) Double-side arranged incomplete gear transmission type single-cylinder double-cavity slurry pump
JP5053637B2 (en) Rotating piston machine
KR101534878B1 (en) Variable Oil Pump
JP2007505249A (en) Rotating piston machine
CN112377133A (en) Controllable pulse nipple
RU2220270C2 (en) Volume downhole motor
RU2299966C2 (en) Screw downhole motor
WO2005047638A3 (en) Drilling apparatus with anti-vibration inertial body
RU2224077C2 (en) Well engine
RU2195542C1 (en) Turbodrill
CA3043323A1 (en) Vibrationless moineau system
RU2318108C2 (en) Downhole gyrator screw-rotor hydraulic machine
RU2418193C1 (en) Screw compressor with capacity regulator
CN105484665A (en) Gas drive liquid self-circulation gas drilling positive screw drill
RU2330992C1 (en) Mechanism to rotate pipes or beams
RU2790647C1 (en) Volumetric downhole motor
RU2455447C1 (en) Two-shaft hydraulic positive displacement motor
RU2260106C1 (en) Well drilling device
CN110984843B (en) Hydraulic percussion drill power device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101007