RU2399796C1 - Test bench for hydraulic downhole motor - Google Patents
Test bench for hydraulic downhole motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2399796C1 RU2399796C1 RU2009108855/06A RU2009108855A RU2399796C1 RU 2399796 C1 RU2399796 C1 RU 2399796C1 RU 2009108855/06 A RU2009108855/06 A RU 2009108855/06A RU 2009108855 A RU2009108855 A RU 2009108855A RU 2399796 C1 RU2399796 C1 RU 2399796C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- working fluid
- output shaft
- engine
- tank
- housing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтяного машиностроения, а именно к оборудованию для обкатки и испытаний гидравлических забойных двигателей (ГЗД), по существу, героторных винтовых многозаходных гидравлических двигателей и турбобуров для бурения нефтяных и газовых скважин.The invention relates to the field of petroleum engineering, and in particular to equipment for running in and testing hydraulic downhole motors (GZD), essentially gerotor screw multi-start hydraulic motors and turbodrills for drilling oil and gas wells.
Известны горизонтальные стенды фирмы "Griffith" (Канада), включающие установочную базу с зажимными устройствами, пульт управления, тормозное устройство, приемную емкость и два насоса стенда (Griffith drilling motor test stend. NATIONAL OILWELL DOWNHOLE TOOLS CATALOG, 1998-99, стр.73).Horizontal stands of the Griffith company (Canada) are known, including an installation base with clamping devices, a control panel, a brake device, a receiving tank and two stand pumps (Griffith drilling motor test stend. NATIONAL OILWELL DOWNHOLE TOOLS CATALOG, 1998-99, p. 73 )
В стенде Testmaster для создания тормозного момента используется дисковый тормоз, а тормозной момент создается в результате создания сил трения между трущимися поверхностями дисков.In the Testmaster stand, a disk brake is used to create a braking torque, and the braking torque is created as a result of the creation of friction forces between the friction surfaces of the disks.
В стенде Hydramaster в качестве тормозного устройства используется объемный гидравлический тормоз, а тормозной момент создается в результате циркуляции жидкости в тормозной муфте.In the Hydramaster stand, a volumetric hydraulic brake is used as a braking device, and the braking torque is created as a result of fluid circulation in the brake clutch.
Недостатком известных горизонтальных стендов Testmaster и Hydramaster фирмы "Griffith" является невозможность использования одного из стендов для обкатки и испытаний всего диапазона известных героторных винтовых гидравлических двигателей и турбобуров.The disadvantage of the Griffith firm's horizontal testmaster and hydramaster stands is the inability to use one of the stands for running and testing the entire range of well-known gerotor screw hydraulic motors and turbodrills.
Стенд Testmaster предназначен для проведения обкатки и испытаний героторных винтовых гидравлических двигателей и турбобуров диаметром 121÷286 мм, а тормозной (динамический) момент составляет 2040÷26400 Нм.Testmaster stand is designed for running and testing gerotor screw hydraulic motors and turbodrills with a diameter of 121 ÷ 286 mm, and the braking (dynamic) moment is 2040 ÷ 26400 Nm.
Стенд Hydramaster предназначен для проведения обкатки и испытаний героторных винтовых гидравлических двигателей и турбобуров диаметром 43÷121 мм, а максимальный тормозной (динамический) момент составляет 2040 Нм.Hydramaster stand is designed for running and testing gerotor screw hydraulic motors and turbodrills with a diameter of 43 ÷ 121 mm, and the maximum braking (dynamic) moment is 2040 Nm.
Другим недостатком горизонтальных стендов Testmaster и Hydramaster фирмы "Griffith" также является необходимость применения промежуточного насоса. Вода в процессе испытаний подается насосом под давлением из приемной емкости в ГЗД, протекает через него, сливается и снова собирается в приемной емкости.Another drawback of the Griffith Testmaster and Hydramaster horizontal benches is also the need for an intermediate pump. Water in the test process is pumped under pressure from the receiving tank to the recovery chamber, flows through it, drains and is collected again in the receiving tank.
Так как приемная емкость установлена на пол производственного помещения, для ее заполнения водой, прокаченной через ГЗД, необходим промежуточный насос, сопоставимый по расходу с основным насосом стенда. Необходимость применения дополнительного насоса приводит к усложнению конструкции стенда.Since the receiving tank is installed on the floor of the production room, to fill it with water pumped through the hydraulic pump, an intermediate pump is required that is comparable in flow rate to the main pump of the stand. The need to use an additional pump complicates the design of the stand.
Недостатком известной конструкции стенда для испытаний гидравлических забойных двигателей является также отсутствие контроля утечек (расхода) насосной подачи рабочей жидкости, прокачиваемой между выходным валом, установленном на верхней и нижней радиальных опорах скольжения и на осевой опоре вращения в корпусе двигателя, в зависимости от расхода рабочей жидкости, прокачиваемой через выходной вал двигателя с долотом.A disadvantage of the known design of the bench for downhole hydraulic motors is also the lack of control of leaks (flow) of the pumping fluid supply pumped between the output shaft mounted on the upper and lower radial bearings of the slide and on the axial support of rotation in the motor housing, depending on the flow rate of the working fluid pumped through the motor output shaft with a chisel.
Максимальная величина утечек (расхода) насосной подачи рабочей жидкости, прокачиваемой между выходным валом, установленном на верхней и нижней радиальных опорах скольжения и на осевой опоре вращения в корпусе гидравлических забойных двигателей, производимых за рубежом, составляет 18% расхода рабочей жидкости, прокачиваемой через выходной вал двигателя с долотом.The maximum amount of leakage (flow rate) of the pumping fluid supply pumped between the output shaft mounted on the upper and lower radial sliding bearings and on the axial rotation support in the casing of hydraulic downhole motors manufactured abroad is 18% of the flow rate of the working fluid pumped through the output shaft engine with a chisel.
Известен горизонтальный стенд, включающий установочную базу с балансирными опорами (люнетами), тормозное устройство в виде шинно-пневматической муфты и электродвигателя-генератора постоянного тока, насос стенда и приемный бак (Д.Ф.Балденко и др. Справочное пособие. Винтовые забойные двигатели. М.: Недра, 1999 г., с.221-222).A horizontal stand is known, which includes an installation base with balancing supports (lunettes), a brake device in the form of a pneumatic tire coupling and an electric motor-generator of direct current, a stand pump and a receiving tank (DF Baldenko and others. Reference manual. Screw downhole motors. M .: Nedra, 1999, p. 212-222).
Недостатком известного стенда является невозможность использования для обкатки и испытаний всего диапазона используемых в России героторных винтовых гидравлических двигателей и турбобуров, например двигателя Д-55 с диаметром корпуса 55 мм, а также двигателя Д-240 с диаметром 240 мм, при этом диапазон момента силы на выходном валу, в режиме максимальной мощности, составляет от 0,2÷0,34 до 10÷14 кН·м (Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море, 9/2003, с.8).A disadvantage of the known stand is the inability to use for testing and testing the entire range of gyratory rotary screw motors and turbodrills used in Russia, for example, the D-55 engine with a diameter of 55 mm, as well as the D-240 engine with a diameter of 240 mm, while the torque range is the output shaft, in maximum power mode, ranges from 0.2 ÷ 0.34 to 10 ÷ 14 kN · m (Construction of oil and gas wells on land and at sea, 9/2003, p. 8).
Недостатком горизонтального стенда является также снятие характеристик тормозного момента ГЗД с его корпуса, а не с вала, по существу, измерение реактивного момента. Реактивный тормозной момент является косвенной характеристикой работы ГЗД. ГЗД устанавливается в балансирные опоры стенда (люнеты) и закрепляется в них. В процессе проведения испытаний происходят потери величины тормозного момента на трение и подклинивание в балансирных опорах, что приводит к снижению определяемой точности его измерения.The disadvantage of a horizontal stand is also the characterization of the braking torque of the hydraulic control valve from its housing, and not from the shaft, in fact, the measurement of the reactive moment. Reactive braking torque is an indirect characteristic of the valve. GZD is installed in the balancing supports of the stand (lunettes) and fixed in them. In the process of testing, the braking moment for friction and wedging in the balancing bearings are lost, which leads to a decrease in the determined accuracy of its measurement.
Другим недостатком известного стенда является невозможность проведения испытаний ГЗД в изогнутой компоновке шпиндельной секции относительно двигательной секции, например, под углом 3 градуса.Another disadvantage of the known stand is the impossibility of testing the hydraulic drive in the curved layout of the spindle section relative to the motor section, for example, at an angle of 3 degrees.
Недостатком известной конструкции стенда для испытаний гидравлических забойных двигателей является также отсутствие контроля утечек (расхода) насосной подачи рабочей жидкости, прокачиваемой между выходным валом, установленном на верхней и нижней радиальных опорах скольжения и на осевой опоре вращения в корпусе двигателя, в зависимости от расхода рабочей жидкости, прокачиваемой через выходной вал двигателя с долотом.A disadvantage of the known design of the bench for downhole hydraulic motors is also the lack of control of leaks (flow) of the pumping fluid supply pumped between the output shaft mounted on the upper and lower radial bearings of the slide and on the axial support of rotation in the motor housing, depending on the flow rate of the working fluid pumped through the motor output shaft with a chisel.
Максимальная величина утечек (расхода) насосной подачи рабочей жидкости, прокачиваемой между выходным валом, установленным на верхней и нижней радиальных опорах скольжения и на осевой опоре вращения в корпусе гидравлических забойных двигателей, производимых в России, составляет 18% расхода рабочей жидкости, прокачиваемой через выходной вал двигателя с долотом.The maximum amount of leakage (flow rate) of the pumped fluid supply pumped between the output shaft mounted on the upper and lower radial sliding bearings and on the axial rotation support in the casing of hydraulic downhole motors manufactured in Russia is 18% of the flow rate of the working fluid pumped through the output shaft engine with a chisel.
Промывочная жидкость, прокачиваемая под давлением до 50 МПа между вращающимся выходным валом, установленным на верхней и нижней радиальных опорах скольжения и на осевой опоре вращения в корпусе, предназначена для смазки и охлаждения радиальных опор скольжения и осевой опоры вращения забойного двигателя.Flushing fluid pumped under a pressure of up to 50 MPa between a rotating output shaft mounted on the upper and lower radial sliding bearings and on the axial rotation support in the housing is designed to lubricate and cool the radial sliding bearings and the axial rotation support of the downhole motor.
Известен стенд для обкатки и испытаний гидравлических забойных двигателей (ГЗД), включающий установочную базу с зажимными приспособлениями для закрепления корпуса ГЗД и тормозным устройством в виде электромагнитного порошкового нагрузочного тормоза, емкость для приема рабочей жидкости и связанный с ней насос для подачи жидкости в ГЗД, отличающийся тем, что стенд снабжен связанным с установочной базой гидроотбойником для направления выходящей из ГЗД рабочей жидкости в емкость для ее приема и содержит одно связанное с установочной базой неподвижное зажимное приспособление и не менее двух связанных с установочной базой самоустанавливающихся зажимных приспособлений, а электромагнитный порошковый нагрузочный тормоз имеет величину максимального нагрузочного момента, равную 2500 Нм, обеспечивающую прямую активную систему измерения крутящего момента ГЗД и проведение испытаний ГЗД диаметром от 48 до 127 мм, при этом стенд оснащен компьютером с программным обеспечением для проведения испытаний ГЗД, ротор порошкового нагрузочного тормоза непосредственно соединен с валом шпинделя ГЗД, а емкость для приема рабочей жидкости совмещена с расположенной горизонтально установочной базой стенда, при этом для испытания ГЗД стенд снабжен дополнительным электромагнитным порошковым нагрузочным тормозом, который в совокупности с основным электромагнитным порошковым нагрузочным тормозом обеспечивает повышение величины максимального нагрузочного момента до 5000 Нм и проведение испытаний ГЗД диаметром от 85 до 240 мм (RU 2229581, 2004.05.27).A well-known stand for running in and testing hydraulic downhole motors (HLD), including the installation base with clamping devices for securing the valve body and a brake device in the form of an electromagnetic powder load brake, a container for receiving a working fluid and an associated pump for supplying fluid to the hydraulic control valve, characterized the stand is equipped with a hydraulic pick-off associated with the installation base for directing the working fluid leaving the hydraulic manifold into a container for receiving it and contains one associated with the installation base the stationary clamping device and at least two self-aligning clamping devices connected to the installation base, and the electromagnetic powder load brake has a maximum load torque of 2500 Nm, which provides a direct active system for measuring the torque of the hydraulic drive and the testing of hydraulic drives with a diameter of 48 to 127 mm, at the same time, the stand is equipped with a computer with software for the testing of hydraulic breakdown, the rotor of the powder load brake is directly connected to the spy shaft NDL GDD, and the reservoir for receiving the working fluid is combined with the horizontal mounting base of the stand, while for testing the GDD, the stand is equipped with an additional electromagnetic powder load brake, which together with the main electromagnetic powder load brake provides an increase in the maximum load moment to 5000 Nm and testing of hydraulic drives with a diameter of 85 to 240 mm (RU 2229581, 2004.05.27).
Недостатком известного стенда является невозможность его использования для обкатки и испытаний героторных винтовых гидравлических двигателей и турбобуров, величины максимального нагрузочного момента в которых превышают 5000 Нм, а также всего диапазона выпускаемых в России героторных винтовых гидравлических двигателей и турбобуров в режиме от минимальной до максимальной мощности, по существу, в диапазоне крутящего момента ГЗД диаметром 40-240 мм в пределах от 250 до 15000 Нм.A disadvantage of the known stand is the inability to use it for running and testing gerotor screw hydraulic motors and turbodrills, the maximum load moment in which exceeds 5000 Nm, as well as the entire range of gerotor screw hydraulic motors and turbodrills manufactured in Russia in the mode from minimum to maximum power, according to essentially, in the range of torque of the hydraulic drive with a diameter of 40-240 mm in the range from 250 to 15,000 Nm.
При этом проведение испытаний ГЗД диаметром от 85 до 240 мм в известном стенде возможно только в режиме частичной мощности, по существу, до величины максимального нагрузочного момента, составляющего 30% нагрузочного момента в режиме максимальной мощности.At the same time, the testing of hydraulic breakdown with a diameter of 85 to 240 mm in a known stand is possible only in the partial power mode, in essence, up to the maximum load moment amounting to 30% of the load moment in the maximum power mode.
Кроме того, такое выполнение стенда для испытаний гидравлических забойных двигателей не обеспечивает точности измерения крутящего момента ГЗД в режиме холостого хода (измерение крутящего момента от "нуля") вследствие невозможности отключения электромагнитных порошковых тормозов (ПТ-250М1), обладающих остаточной намагниченностью, величина погрешности которых составляет до 10% максимального нагрузочного момента.In addition, such a construction of a bench for testing downhole hydraulic motors does not provide accuracy for measuring the torque of the hydraulic drive in idle mode (measuring torque from "zero") due to the impossibility of disconnecting electromagnetic powder brakes (PT-250M1) with residual magnetization, the error of which up to 10% of the maximum load moment.
Например, винтовые забойные двигатели производства ПФ ВНИИБТ: ДР3-127, ДР3-127, ДОЗ-127, ДГР3-127, Д3-176, Д4-176, ДВР3-176, Д3-195М, ДГ3-195, ДР-195, Д4-195М, ДВ3-195М, Д1-240М, ДР-240 имеют момент силы на выходном валу в режиме максимальной мощности, превышающий 5000 Нм, по существу от 5500 до 14000 Нм (Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море, 9/2003, с.8).For example, downhole screw motors manufactured by PF VNIIBT: DR3-127, DR3-127, DOZ-127, DGR3-127, D3-176, D4-176, DVR3-176, D3-195M, DG3-195, DR-195, D4 -195M, ДВ3-195М, Д1-240М, ДР-240 have a moment of force on the output shaft in the maximum power mode exceeding 5000 Nm, essentially from 5500 to 14000 Nm (Construction of oil and gas wells on land and at sea, 9 / 2003, p. 8).
Винтовые забойные двигатели производства ООО "Фирма "Радиус-Сервис": RS055, Д-60РС, ДРУ-63РС, ДРУ-75РС, ДОТ-75РС, ДОТ-75РС, ДРК-98РС, Д1-105РС, ДРУ120-РС, ДРУ2-127РС, Д-172РС, ДРУ3-172РС, ДРУ-240РС, а также турбобур-отклонитель ТОР-240РС, имеют момент силы на выходном валу, в режиме от минимальной до максимальной мощности, по существу, от 250 до 14000 Нм.Downhole screw motors manufactured by Radius-Service Firm LLC: RS055, D-60RS, DRU-63RS, DRU-75RS, DOT-75RS, DOT-75RS, DRK-98RS, D1-105RS, DRU120-RS, DRU2-127RS , D-172RS, DRU3-172RS, DRU-240RS, as well as the TOR-240RS turbodrill diverter, have a moment of force on the output shaft, in the mode from minimum to maximum power, essentially from 250 to 14000 Nm.
Недостатком известной конструкции стенда для испытаний гидравлических забойных двигателей является также отсутствие контроля утечек (расхода) насосной подачи рабочей жидкости, прокачиваемой между выходным валом, установленном на верхней и нижней радиальных опорах скольжения и на осевой опоре вращения в корпусе двигателя, в зависимости от расхода рабочей жидкости, прокачиваемой через выходной вал двигателя с долотом.A disadvantage of the known design of the bench for downhole hydraulic motors is also the lack of control of leaks (flow) of the pumping fluid supply pumped between the output shaft mounted on the upper and lower radial bearings of the slide and on the axial support of rotation in the motor housing, depending on the flow rate of the working fluid pumped through the motor output shaft with a chisel.
Максимальная величина утечек (расхода) насосной подачи рабочей жидкости, прокачиваемой между выходным валом, установленным на верхней и нижней радиальных опорах скольжения и на осевой опоре вращения в корпусе гидравлических забойных двигателей, производимых в России и за рубежом, составляет 18% расхода рабочей жидкости, прокачиваемой через выходной вал двигателя с долотом.The maximum leakage rate (flow rate) of the pumped fluid supply pumped between the output shaft mounted on the upper and lower radial sliding bearings and on the axial rotation support in the housing of downhole hydraulic motors manufactured in Russia and abroad is 18% of the flow rate of the pumped fluid through the motor output shaft with a chisel.
Наиболее близким к заявляемой конструкции является стенд для испытаний гидравлических забойных двигателей, содержащий раму с устройствами для закрепления корпуса двигателя, основной бак рабочей жидкости, насос подачи рабочей жидкости в двигатель, первый и второй, последовательно установленные тормозные механизмы, соединенные с валом двигателя, каждый из которых выполнен, например, в виде электромагнитного порошкового тормоза, а также систему измерения параметров забойных двигателей, например давления и расхода рабочей жидкости, частоты вращения и крутящего момента, отличающийся тем, что стенд снабжен дополнительным баком рабочей жидкости, кожухом для приема выходящей из двигателя рабочей жидкости, установленным между основным и дополнительным баками, а также откачивающим насосом и установленным перед тормозными механизмами мультипликатором с зубчатыми колесами и двухскоростным механизмом переключения передач, при этом в механизме переключения передач первая передача передает крутящий момент от двигателя через мультипликатор к валу первого тормозного механизма, а вторая передача передает напрямую крутящий момент от двигателя к валу первого тормозного механизма (RU 2325556 С1, 27.05.2008).Closest to the claimed design is a stand for testing downhole hydraulic motors, containing a frame with devices for securing the motor housing, the main tank of the working fluid, a pump for supplying the working fluid to the engine, the first and second, sequentially installed braking mechanisms connected to the motor shaft, each which is made, for example, in the form of an electromagnetic powder brake, as well as a system for measuring downhole motor parameters, for example pressure and flow rate of a working fluid, often rotation and torque, characterized in that the stand is equipped with an additional tank of the working fluid, a casing for receiving the working fluid coming out of the engine, installed between the main and additional tanks, as well as a pump and installed in front of the brake mechanisms gear with gears and a two-speed gear gears, while in the gearshift mechanism, the first gear transmits torque from the engine through the multiplier to the shaft of the first brake mechanism a, a second transmission transmits torque directly from the engine to the shaft of the first braking mechanism (RU 2325556 C1, 27.05.2008).
В известном стенде мультипликатор выполнен с расположенными на одной продольной оси входным и выходным полыми валами с зубчатыми венцами, выступающими из корпуса мультипликатора, а механизм переключения передач выполнен в виде центрального вала, проходящего сквозь входной и выходной полые валы мультипликатора, и двух зубчатых колес, установленных по краям центрального вала и соединенных устройством передачи крутящего момента, а также содержит две муфты, каждая из которых расположена по краям центрального вала и имеет внутренние зубья, входящие попеременно в зацепление с зубьями зубчатого колеса, центрального вала или, соответственно, зубчатых венцов входного и выходного валов, при этом каждая из муфт с внутренними зубьями соединена устройством передачи крутящего момента с частями вращающейся компоновки стенда, например, с валом датчика крутящего момента, соответственно с валом первого тормозного механизма, и снабжена устройством фиксации продольного хода.In the well-known stand, the multiplier is made with input and output hollow shafts located on the same longitudinal axis with gear rims protruding from the multiplier housing, and the gearshift mechanism is made in the form of a central shaft passing through the input and output hollow shafts of the multiplier, and two gears installed along the edges of the central shaft and connected by a torque transmission device, and also contains two couplings, each of which is located on the edges of the central shaft and has internal teeth alternately engaged with the teeth of the gear wheel, central shaft or, respectively, the gear rims of the input and output shafts, each of the couplings with internal teeth being connected by a torque transmission device to parts of the rotational assembly of the bench, for example, to a torque sensor shaft, respectively, with the shaft of the first brake mechanism, and is equipped with a device for fixing the longitudinal stroke.
Недостатком известной конструкции стенда для испытаний гидравлических забойных двигателей является отсутствие контроля утечек (расхода) насосной подачи рабочей жидкости, прокачиваемой между выходным валом, установленным на верхней и нижней радиальных опорах скольжения и на осевой опоре вращения в корпусе двигателя, в зависимости от расхода рабочей жидкости, прокачиваемой через выходной вал двигателя с долотом.A disadvantage of the known design of the bench for testing downhole hydraulic motors is the lack of control of leaks (flow) of the pumping fluid supply pumped between the output shaft mounted on the upper and lower radial bearings of the slide and on the axial support of rotation in the motor housing, depending on the flow rate of the working fluid, pumped through the motor output shaft with a chisel.
Максимальная величина утечек (расхода) насосной подачи рабочей жидкости, прокачиваемой между выходным валом, установленным на верхней и нижней радиальных опорах скольжения и на осевой опоре вращения в корпусе гидравлических забойных двигателей, производимых в России и за рубежом, составляет 18% расхода рабочей жидкости, прокачиваемой через выходной вал двигателя с долотом.The maximum leakage rate (flow rate) of the pumped fluid supply pumped between the output shaft mounted on the upper and lower radial sliding bearings and on the axial rotation support in the housing of downhole hydraulic motors manufactured in Russia and abroad is 18% of the flow rate of the pumped fluid through the motor output shaft with a chisel.
Контроль утечек (расхода) насосной подачи рабочей жидкости (гидростатическое давление которой может достигать 50 МПа), протекающей между выходным валом, установленным на верхней и нижней радиальных (твердосплавных) опорах скольжения и на осевой опоре вращения (на упорно-радиальном многорядном подшипнике) в корпусе, в зависимости от расхода рабочей жидкости, прокачиваемой через выходной вал двигателя с долотом, обеспечивает возможность контроля работоспособности уплотнений между корпусом и валом (нового и отработавшего часть ресурса) двигателя перед проходкой скважины, повышает эффективность гидроструйной очистки долота от выбуренной породы, повышает точность проводки скважины, обеспечивает заданную скорость проходки скважины, а также предотвращает аварийные подъемы бурильной колонны с долотом из скважины.Control of leaks (flow rate) of the pumping fluid supply (the hydrostatic pressure of which can reach 50 MPa) flowing between the output shaft mounted on the upper and lower radial (carbide) sliding bearings and on the axial rotation support (on a radial thrust bearing) in the housing , depending on the flow rate of the working fluid pumped through the output shaft of the engine with a bit, provides the ability to control the performance of the seals between the housing and the shaft (new and used part of the resource) tor before the sinking well, improves the efficiency of the water jetting bit cuttings, increases the accuracy of the well wiring, a well provides a predetermined rate of penetration, and also prevents accidental lifts the drill string from the wellbore with a chisel.
Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в обеспечении возможности контроля утечек насосной подачи рабочей жидкости, протекающей под/между выходным валом, установленным на опорах скольжения и вращения в корпусе, в зависимости от расхода рабочей жидкости, прокачиваемой через выходной вал двигателя с долотом, для подтверждения работоспособности уплотнений между корпусом и выходным валом двигателя, обеспечения эффективной гидроструйной очистки долота от выбуренной породы, точности проводки скважины, заданной скорости проходки скважины, а также предотвращения аварийного подъема бурильной колонны с долотом из скважины.The technical problem to which the invention is directed is to provide the ability to control leaks of the pumped fluid supply flowing under / between the output shaft mounted on the sliding and rotation bearings in the housing, depending on the flow rate of the working fluid pumped through the motor output shaft with a bit , to confirm the operability of the seals between the body and the output shaft of the engine, to ensure effective hydro-jet cleaning of the bit from the cuttings, the accuracy of the well wiring, s the given rate of penetration of the well, as well as the prevention of emergency lifting of the drill string with a bit from the well.
Сущность технического решения заключается в том, что в стенде для испытаний гидравлических забойных двигателей, содержащем раму с устройствами для закрепления корпуса двигателя, основной бак рабочей жидкости, насос подачи рабочей жидкости в двигатель, первый и второй последовательно установленные тормозные механизмы, соединенные с выходным валом двигателя, каждый из которых выполнен, например, в виде электромагнитного порошкового тормоза, а также систему измерения параметров забойных двигателей, например давления и расхода рабочей жидкости, частоты вращения и крутящего момента, при этом стенд снабжен дополнительным баком рабочей жидкости, кожухом для приема прокачиваемой через выходной вал двигателя рабочей жидкости, установленным между основным и дополнительным баками, а также откачивающим насосом и установленными перед тормозными механизмами мультипликатором с зубчатыми колесами и механизмом переключения передач, согласно изобретению кожух для приема прокачиваемой через выходной вал двигателя рабочей жидкости снабжен поперечной стенкой с закрепленным в ней устройством уплотнения, при этом в устройстве уплотнения размещен с возможностью скольжения переводник, выходной вал двигателя соединен с переводником с возможностью передачи крутящего момента, а поперечная стенка с закрепленным в ней устройством уплотнения и установленным в устройстве уплотнения переводником образуют две герметично изолированные друг от друга камеры в кожухе: камеру вала, предназначенную для приема прокачиваемой через выходной вал двигателя рабочей жидкости, а также камеру корпуса, предназначенную для приема утечек рабочей жидкости между корпусом и выходным валом двигателя, при этом дополнительный бак снабжен диафрагмой, образующей два герметично изолированные друг от друга бака: бак вала, предназначенный для приема рабочей жидкости из камеры вала, и бак корпуса, предназначенный для приема утечек рабочей жидкости из камеры корпуса, сообщающихся между собой трубопроводом с запорным краном, при этом бак корпуса снабжен устройством контроля утечек рабочей жидкости между корпусом и выходным валом двигателя, во входной части переводника герметично установлена дросселирующая втулка, а в выходной части переводника выполнены отверстия, сообщающиеся с камерой вала в кожухе и баком вала.The essence of the technical solution lies in the fact that in the stand for testing downhole hydraulic motors, which contains a frame with devices for fixing the motor housing, the main tank of the working fluid, the pump for supplying the working fluid to the engine, the first and second serially installed brake mechanisms connected to the engine output shaft , each of which is made, for example, in the form of an electromagnetic powder brake, as well as a system for measuring downhole motor parameters, for example, pressure and flow rate water, speed and torque, while the stand is equipped with an additional tank of working fluid, a casing for receiving pumped through the engine output shaft of the working fluid, installed between the main and additional tanks, as well as a pump and installed in front of the brake mechanisms gearbox with gears and mechanism gear shift, according to the invention, the casing for receiving pumped through the engine output shaft of the working fluid is provided with a transverse wall with fixed therein a sealing device, while in the sealing device the sub is slidably mounted, the output shaft of the engine is connected to the sub with the possibility of transmitting torque, and the transverse wall with the sealing device fixed to it and the sub installed in the sealing device form two chambers that are hermetically isolated from each other in casing: a shaft chamber designed to receive hydraulic fluid pumped through the engine output shaft, as well as a casing chamber designed to receive leaks to the working fluid between the casing and the output shaft of the engine, while the additional tank is equipped with a diaphragm forming two tanks that are hermetically isolated from each other: a shaft tank, designed to receive working fluid from the shaft chamber, and a housing tank, designed to receive working fluid leaks from the chamber the housing communicating with each other by a pipeline with a shut-off valve, while the tank of the housing is equipped with a device for monitoring the leakage of the working fluid between the housing and the output shaft of the engine, in the input part of the sub The clearance become sleeve, and the outlet portion sub openings communicating with the cam shaft in the housing and the tub shaft.
Устройство для контроля утечек рабочей жидкости между корпусом и выходным валом двигателя выполнено в виде мерной трубки со шкалой объемов рабочей жидкости в баке корпуса, соединенной с баком корпуса при помощи размещенных по краям мерной трубки двух запорных кранов.A device for monitoring the leakage of working fluid between the housing and the output shaft of the engine is made in the form of a measuring tube with a scale of the volume of working fluid in the tank of the housing connected to the tank of the housing using two shut-off valves located at the edges of the measuring tube.
Площадь проходного сечения отверстия в дросселирующей втулке, герметично установленной в переводнике, равна в пределах ±5% площади проходных сечений отверстий для гидроструйной очистки рабочей жидкостью долота, предназначенного для установки на выходной вал двигателя.The area of the orifice of the hole in the throttle sleeve sealed in the sub is equal to ± 5% of the area of the orifice of the holes for hydro-jet cleaning with a working fluid of a bit intended for installation on the engine output shaft.
Выполнение стенда для испытаний гидравлических забойных двигателей таким образом, что кожух для приема прокачиваемой через выходной вал двигателя рабочей жидкости снабжен поперечной стенкой с закрепленным в ней устройством уплотнения, при этом в устройстве уплотнения размещен с возможностью скольжения переводник, выходной вал двигателя соединен с переводником с возможностью передачи крутящего момента, а поперечная стенка с закрепленным в ней устройством уплотнения и установленным в устройстве уплотнения переводником образуют две герметично изолированные друг от друга камеры в кожухе: камеру вала, предназначенную для приема прокачиваемой через выходной вал двигателя рабочей жидкости, а также камеру корпуса, предназначенную для приема утечек рабочей жидкости между корпусом и выходным валом двигателя, при этом дополнительный бак снабжен диафрагмой, образующей два герметично изолированные друг от друга бака: бак вала, предназначенный для приема рабочей жидкости из камеры вала, и бак корпуса, предназначенный для приема утечек рабочей жидкости из камеры корпуса, сообщающихся между собой трубопроводом с запорным краном, при этом бак корпуса снабжен устройством контроля утечек рабочей жидкости между корпусом и выходным валом двигателя, во входной части переводника герметично установлена дросселирующая втулка, а в выходной части переводника выполнены отверстия, сообщающиеся с камерой вала в кожухе и баком вала, обеспечивает возможность контроля утечек (расхода) насосной подачи рабочей жидкости, протекающей между выходным валом, установленным на верхней и нижней радиальных опорах скольжения, и на осевой опоре вращения в корпусе, в зависимости от расхода рабочей жидкости, прокачиваемой через выходной вал двигателя с долотом (или с дросселирующей втулкой), для подтверждения работоспособности уплотнений между корпусом и валом двигателя, обеспечения эффективной гидроструйной очистки долота от выбуренной породы, точности проводки скважины, заданной скорости проходки скважины, а также предотвращает аварийные подъемы бурильной колонны с долотом из скважины.The implementation of the bench for testing downhole hydraulic motors in such a way that the casing for receiving the working fluid pumped through the engine output shaft is provided with a transverse wall with a sealing device fixed to it, while the adapter is slidably mounted in the sealing device, the engine output shaft is connected to the adapter with the possibility of torque transmission, and the transverse wall with a sealing device fixed in it and a sub installed in the sealing device form two Sealed chambers in the casing: a shaft chamber designed to receive the working fluid pumped through the engine output shaft, as well as a casing chamber designed to receive working fluid leaks between the housing and the engine output shaft, while the additional tank is equipped with a diaphragm forming two hermetically isolated tanks from one another: a shaft tank designed to receive working fluid from the shaft chamber, and a housing tank designed to receive working fluid leaks from the housing chamber interconnected by a pipeline with a shut-off valve, while the tank of the housing is equipped with a device for monitoring the leakage of the working fluid between the housing and the output shaft of the engine, a throttling sleeve is sealed in the input part of the sub, and openings are made in the output part of the sub, communicating with the shaft chamber in the casing and the tank shaft, provides the ability to control leaks (flow) of the pumping fluid supply flowing between the output shaft mounted on the upper and lower radial sliding bearings, and on the axis howling rotation support in the housing, depending on the flow rate of the working fluid pumped through the engine output shaft with a bit (or with a throttling sleeve), to confirm the operability of the seals between the body and the engine shaft, to ensure effective hydro-jet cleaning of the bit from the cuttings, the accuracy of the well’s wiring, predetermined rate of penetration of the well, and also prevents emergency rises of the drill string with a bit from the well.
Выполнение стенда для испытаний гидравлических забойных двигателей таким образом, что дополнительный бак снабжен диафрагмой, образующей два герметично изолированные друг от друга бака: бак вала, предназначенный для приема рабочей жидкости из камеры вала, и бак корпуса, предназначенный для приема утечек (расхода) рабочей жидкости из камеры корпуса, сообщающихся между собой трубопроводом с запорным краном, а также выполнение устройства для контроля утечек рабочей жидкости между корпусом и выходным валом двигателя - в виде мерной трубки со шкалой объемов рабочей жидкости в баке корпуса, соединенной с баком корпуса при помощи размещенных по краям мерной трубки двух запорных кранов, обеспечивает подтверждение работоспособности уплотнений между корпусом и валом двигателя всего диапазона выпускаемых в России героторных винтовых гидравлических двигателей и турбобуров в режиме от минимальной до максимальной мощности, по существу, в диапазоне крутящего момента ГЗД диаметром 40÷240 мм в пределах от 250 до 15000 Нм.The implementation of the stand for testing downhole hydraulic motors in such a way that the additional tank is equipped with a diaphragm, forming two tanks hermetically isolated from each other: the shaft tank, designed to receive the working fluid from the shaft chamber, and the housing tank, designed to receive leaks (flow) of the working fluid from the camera body, interconnected by a pipeline with a shut-off valve, as well as the implementation of the device for monitoring leakage of the working fluid between the body and the output shaft of the engine - in the form of a measuring tube with a scale of working fluid volumes in the housing tank, connected to the housing tank using two shut-off valves located at the edges of the measuring tube, provides confirmation of the operability of the seals between the housing and the motor shaft of the entire range of gerotor screw hydraulic motors and turbodrills manufactured in Russia in the mode from minimum to maximum power , essentially, in the range of torque GZD with a diameter of 40 ÷ 240 mm in the range from 250 to 15000 Nm.
Величина утечек (расхода) насосной подачи рабочей жидкости (гидростатическое давление которой может достигать 50 МПа), протекающей между выходным валом, установленным на верхней и нижней радиальных (твердосплавных) опорах скольжения и на осевой опоре вращения (на упорно-радиальном многорядном подшипнике) в корпусе, составляет, по существу, 3÷7% расхода рабочей жидкости, прокачиваемой через выходной вал двигателя с долотом (для двигателя с ресурсом до 45%), а также составляет 7÷18% расхода рабочей жидкости, прокачиваемой через выходной вал двигателя с долотом (для двигателя с ресурсом 45÷90%).The magnitude of the leakage (flow rate) of the pumping fluid supply (the hydrostatic pressure of which can reach 50 MPa) flowing between the output shaft mounted on the upper and lower radial (carbide) sliding bearings and on the axial rotation support (on an axial-radial multi-row bearing) in the housing constitutes essentially 3–7% of the flow rate of the working fluid pumped through the engine output shaft with a bit (for an engine with a resource of up to 45%), and also makes up 7–18% of the flow rate of the working fluid pumped through the engine output shaft chisel with a chisel (for an engine with a resource of 45 ÷ 90%).
При выполнении площади проходного сечения отверстия в дросселирующей втулке, герметично установленной в переводнике, равной в пределах ±5% площади проходных сечений отверстий для гидроструйной очистки рабочей жидкостью долота, предназначенного для установки на выходной вал двигателя, дополнительно повышаются надежность, точность и достоверность определения утечек (расхода) насосной подачи рабочей жидкости (гидростатическое давление которой может достигать 50 МПа), протекающей под/между выходным валом, установленным на верхней и нижней радиальных (твердосплавных) опорах скольжения и на осевой опоре вращения (на упорно-радиальном многорядном подшипнике) в корпусе, обеспечивает возможность контроля работоспособности уплотнений между корпусом и валом (нового и отработавшего часть ресурса) двигателя перед спуском в скважину.When performing the area of the orifice of the hole in the throttle sleeve, hermetically installed in the sub, equal to ± 5% of the area of the orifice of the holes for hydro-jet cleaning with a working fluid of the bit intended for installation on the engine output shaft, the reliability, accuracy and reliability of leak detection are further increased ( flow rate) of the pumped fluid supply (the hydrostatic pressure of which can reach 50 MPa) flowing under / between the output shaft mounted on the upper and lower radial (carbide) bearings and axial rotation support (on the thrust-radial multi-row bearing) in the housing, provides the ability to control the health of the seals between the housing and the shaft (new and spent part of the resource) of the engine before lowering into the well.
Ниже представлен лучший вариант стенда для испытаний гидравлических забойных двигателей, например героторного винтового многозаходного гидравлического двигателя ДРУ-240РС.Below is the best version of a bench for testing downhole hydraulic motors, for example, the DRU-240RS hydraulic multi-start rotor screw motor.
На фиг.1 показан общий вид стенда для испытаний гидравлических забойных двигателей.Figure 1 shows a General view of the test bench for hydraulic downhole motors.
На фиг.2 показан элемент I на фиг.1 стенда для испытаний гидравлических забойных двигателей с системой приема и контроля расхода рабочей жидкости, прокачиваемой через выходной вал двигателя с дросселирующей втулкой, а также утечек (расхода) рабочей жидкости, прокачиваемой между корпусом и выходным валом двигателя.In Fig. 2, element I is shown in Fig. 1 of a bench for downhole hydraulic motors with a system for receiving and controlling the flow of working fluid pumped through the output shaft of the engine with a throttling sleeve, as well as leaks (flow) of the working fluid pumped between the housing and the output shaft engine.
На фиг.3 показан элемент II на фиг.2 стенда для испытаний гидравлических забойных двигателей (ГЗД).Figure 3 shows element II in figure 2 of the test bench for hydraulic downhole motors (HCP).
На фиг.4 показана система подачи рабочей жидкости, включающая насосную установку, основной бак, трубопроводы, распределительные устройства, вентили и рукава.Figure 4 shows a system for supplying a working fluid, including a pumping unit, a main tank, pipelines, distribution devices, valves and sleeves.
Стенд для испытаний гидравлических забойных двигателей, максимальная длина которых составляет 14 м, содержит раму 1 с гидравлическими устройствами 2, 3 для закрепления корпуса 4 двигателя, основной бак 5, объем которого составляет 10 м3 рабочей жидкости 6 (воды), насос 7 (СИН-31) подачи рабочей жидкости 6 в двигатель, первый и второй последовательно установленные тормозные механизмы, соответственно, 8, 9, соединенные с валом 10 двигателя, при этом каждый из тормозных механизмов 8, 9 выполнен в виде электромагнитного порошкового тормоза 11, 12 (ПТ-250М1), а также содержит компьютерную систему измерения (не показанную) параметров забойных двигателей, включающую датчики давления и расхода рабочей жидкости, а также датчик частоты вращения и крутящего момента (K-T10FM-020R-SU2-S-1-S) (фиг.1, 2, 4).The test bench for hydraulic downhole motors, the maximum length of which is 14 m, contains a
В каждом из тормозных механизмов 8, 9, выполненных в виде электромагнитного порошкового тормоза 11, 12 (ПТ-250М1), имеется механическая связь, исполнительный орган которой представляет собой ферромагнитный порошок, заполняющий зазор в электромагнитной системе между ротором и статором тормоза. Через обмотки электромагнитной системы пропускают электрический ток, на ферромагнитный порошок накладывается магнитное поле. При пропускании через зазор между ротором и статором магнитного потока частицы электромагнитного порошка группируются в направлении магнитных силовых линий. При повороте ротора возникает сопротивление повороту от трения между собой намагниченных частиц порошка. Момент возникает от действия тангенциальных сил фрикционного сцепления ферромагнитных частиц рабочего слоя при их взаимном притяжении в магнитном поле. При отсутствии магнитного поля ротор и статор не связаны между собой, так как силы сцепления отсутствуют, однако они обладают остаточной намагниченностью, величина погрешности которой составляет до 10% максимального нагрузочного момента.In each of the
Величина тормозного момента на валу тормоза изменяется пропорционально намагничивающему току обмотки системы возбуждения и не зависит от частоты вращения. В качестве рабочей смеси в тормозе используется смесь ферромагнитного порошка (ГОСТ 13610 со средним размером частиц 1,5÷3,5 мкм) и индустриального масла (ГОСТ 20799).The magnitude of the braking torque on the brake shaft varies in proportion to the magnetizing current of the winding of the excitation system and does not depend on the speed. A mixture of ferromagnetic powder (GOST 13610 with an average particle size of 1.5 ÷ 3.5 μm) and industrial oil (GOST 20799) is used as a working mixture in the brake.
Стенд снабжен дополнительным баком 13, объем которого составляет 1,6 м3 рабочей жидкости 6, кожухом 14 (выполненным в виде разъемного модуля) для приема выходящей из двигателя рабочей жидкости 6, установленным между основным и дополнительным баками, соответственно, 5 и 13, а также откачивающим насосом 15 (АНС-130) и установленным перед тормозными механизмами 8, 9 мультипликатором 16 с зубчатыми колесами и механизмом переключения передач (фиг.1, 4).The stand is equipped with an
Кожух 14 для приема прокачиваемой через выходной вал 10 двигателя рабочей жидкости 6 снабжен поперечной стенкой 17 с закрепленным в ней устройством 18 уплотнения, при этом в устройстве 18 уплотнения размещен с возможностью скольжения переводник 19, выходной вал 10 двигателя соединен с переводником 19 при помощи муфты 20 с возможностью передачи крутящего момента, а поперечная стенка 17 с закрепленным в ней устройством 18 уплотнения и установленным в устройстве уплотнения 18 переводником 19 образуют две герметично изолированные друг от друга камеры в кожухе: камеру 21 вала 10, предназначенную для приема прокачиваемой через выходной вал 10 двигателя рабочей жидкости 6, а также камеру 22 корпуса, предназначенную для приема утечек рабочей жидкости 6 между корпусом 4 и выходным валом 10 двигателя (фиг.2, 3).The
Дополнительный бак 13 снабжен диафрагмой 23, образующей два герметично изолированные друг от друга бака: бак 24 вала, предназначенный для приема рабочей жидкости 6 из камеры 21 вала, и бак 25 корпуса, предназначенный для приема утечек (расхода) рабочей жидкости 6 из камеры 22 корпуса, сообщающихся между собой трубопроводом 26 с запорным краном 27, при этом бак 25 корпуса снабжен устройством 28 контроля утечек (расхода) рабочей жидкости 6 между корпусом 4 и выходным валом 10 двигателя, во входной части 29 переводника 19 герметично установлена дросселирующая втулка 30, а в выходной части 31 переводника 19 выполнены отверстия 32, сообщающиеся с камерой 21 вала в кожухе 14 и баком 24 вала (фиг.2, 3).The
Устройство 28 для контроля утечек (расхода) рабочей жидкости 6 между корпусом 4 и выходным валом 10 двигателя выполнено в виде мерной (прозрачной) трубки 33 со шкалой 34 объемов рабочей жидкости 6 в баке 25 корпуса, соединенной с баком 25 корпуса при помощи размещенных по краям 35, 36 мерной трубки 33 двух запорных кранов, соответственно, 37, 38 (фиг.2).The device 28 for monitoring leaks (flow) of the working
Площадь проходного сечения отверстия 39 в дросселирующей втулке 30, герметично установленной в переводнике 19, равна в пределах ±5% площади проходных сечений отверстий (не показано) для гидроструйной очистки рабочей жидкостью долота, предназначенного для установки на выходной вал 10 двигателя для осуществления бурения скважины (фиг.3).The cross-sectional area of the
Кроме того, на фиг.2 показано: поз.40 - карданный вал; поз.41 - датчик крутящего момента и частоты вращения; поз.42, 43 - фильтры.In addition, figure 2 shows: position 40 - propeller shaft; Pos. 41 - torque and speed sensor; pos. 42, 43 - filters.
Максимальный момент торможения составляет 15000 Н·м, минимальный момент торможения при прямой передаче крутящего момента от двигателя к валу первого тормозного механизма 11 составляет 250 Н·м.The maximum braking torque is 15,000 N · m, the minimum braking torque for direct transmission of torque from the engine to the shaft of the
При расходах рабочей жидкости 6 в насосной установке 7 (СИН-31), составляющих 11,5÷35 л/с, максимальные давления рабочей жидкости 6, соответствующие вышеуказанным расходам, составляют 120÷360 кгс/см2.When the flow rate of the working
При расходах рабочей жидкости 6 в насосной установке 7 (СИН-31), составляющих 3,75÷11,3 л/с, максимальные давления рабочей жидкости 6 составляют 370÷1000 кгс/см2.When the flow rate of the working
Максимальная частота вращения ГЗД составляет 1500 об/мин.The maximum engine speed is 1,500 rpm.
Максимальный момент торможения составляет 15000 Н·м, а с одним задействованным тормозным механизмом 11 составляет 7500 Н·м.The maximum braking torque is 15,000 N · m, and with one brake applied 11 is 7500 N · m.
Минимальный момент торможения при передаче крутящего момента от двигателя к валу первого тормозного механизма 11 составляет 250 Н·м.The minimum braking torque when transmitting torque from the engine to the shaft of the
Героторный винтовой многозаходный гидравлический двигатель устанавливают на раме 1 и закрепляют гидравлическими устройствами 2, 3 для закрепления корпуса 4. Стенд для испытаний гидравлических двигателей работает при включенной передаче механизма переключения передач на входе в мультипликатор 16 и двух задействованных тормозных механизмах 11, 12 (фиг.1, 2).A multi-start hydraulic rotor screw motor is mounted on the
Рабочая жидкость 6 насосом 7 (СИН-31) подается в героторный винтовой гидравлический двигатель 4 с определенным давлением и расходом, например давлением 30 МПа и расходом 45 л/с.The working
Под действием перепада давления рабочей жидкости 6 ротор двигателя совершает планетарное движение внутри корпуса двигателя, обкатываясь винтовыми зубьями по винтовым зубьям обкладки из эластомера, закрепленной в корпусе, при этом центральная ось ротора совершает вращение вокруг центральной оси обкладки из эластомера, закрепленной в корпусе, а сам ротор поворачивается вокруг своей центральной оси в направлении, противоположном направлению планетарного движения, образуя крутящий момент, который необходим для вращения долота в скважине и бурения горных пород.Under the influence of the differential pressure of the working
В механизме переключения передач передается крутящий момент от двигателя через мультипликатор 16, по существу, через передачу зубчатых колес к валу первого тормозного механизма 11, при этом максимальная частота вращения ГЗД составляет 650 об/мин (фиг.1).In the gearshift mechanism, torque is transmitted from the engine through the multiplier 16, essentially through the transmission of the gears to the shaft of the
Максимальный момент торможения составляет 15000 Н·м, а с одним задействованным тормозным механизмом 11 составляет 7500 Н·м.The maximum braking torque is 15,000 N · m, and with one brake applied 11 is 7500 N · m.
Расход и давление в напорной линии насоса 7 замеряют блоком датчиков, включающим в себя датчик расхода, например НОР Д-М-65-16,0, датчик давления МИДА-ДИ-13ПК, а тормозной момент замеряют датчиком 41 частоты вращения и крутящего момента (K-T10FM-020R-SU2-S-1-S). Точность измерения перечисленных датчиков составляет 0,01%. Снимаемые параметры характеристик обрабатываются компьютером.The flow rate and pressure in the pressure line of the
Два запорных крана, соответственно, 37, 38, размещенных по краям 35, 36 мерной трубки 33, устанавливают в положение "Открыто".Two shut-off valves, respectively, 37, 38, located at the edges 35, 36 of the measuring tube 33, set to the "Open" position.
При установившемся расходе и давлении в напорной линии насоса 7 запорный (шаровый) кран 27 устанавливают в положение "Закрыто", при этом бак 25 корпуса, предназначенный для приема утечек рабочей жидкости 6 из камеры 22 корпуса, изолируется от бака 24 вала, предназначенного для приема рабочей жидкости 6 из камеры 21 вала.At a steady flow rate and pressure in the pressure line of the
При помощи устройства 28 для контроля утечек (расхода) рабочей жидкости 6 между корпусом 4 и выходным валом 10 двигателя, выполненного в виде мерной трубки 33 со шкалой 34 объемов рабочей жидкости 6 в баке 25 корпуса, соединенной с баком 25 корпуса при помощи размещенных по краям 35, 36 мерной трубки 33 двух запорных кранов, соответственно, 37, 38, измеряют увеличение объема (долив) рабочей жидкости 6 в баке 25 корпуса, при этом измеряют время, за которое увеличился объем рабочей жидкости 6 в баке 25 корпуса (для вычисления расхода рабочей жидкости).Using the device 28 for monitoring leaks (flow) of the working
Определяют утечки (расход) насосной подачи рабочей жидкости 6, протекающей под/между вращающимся выходным валом 10, установленным на верхней и нижней радиальных (твердосплавных) опорах скольжения и на осевой опоре вращения (на упорно-радиальном многорядном подшипнике) в корпусе 4, которые составляют, по существу, 3÷7% расхода рабочей жидкости 6, прокачиваемой через выходной вал 10 двигателя с дросселирующей втулкой 30, герметично установленной в переводнике 19 (для двигателя с ресурсом до 45%), а также составляют, по существу, 7÷18% расхода рабочей жидкости 6, прокачиваемой через выходной вал двигателя 10 с дросселирующей втулкой 30, герметично установленной в переводнике 19 (для двигателя с ресурсом 45÷90%).Determine the leakage (flow rate) of the pumping
Обеспечивается возможность контроля утечек насосной подачи рабочей жидкости, протекающей под/между выходным валом, установленным на опорах скольжения и вращения в корпусе, в зависимости от расхода рабочей жидкости, прокачиваемой через выходной вал двигателя с долотом, обеспечивается возможность определения момента силы на выходном валу в режиме от минимальной до максимальной мощности всего диапазона используемых в России героторных винтовых гидравлических двигателей и турбобуров в диапазоне крутящего момента ГЗД диаметром 40÷250 мм в пределах 250÷15000 Н·м, повышаются эффективность гидроструйной очистки долота от выбуренной породы и точность проводки скважины, обеспечивается заданная скорость проходки скважины, а также предотвращаются аварийные подъемы бурильной колонны с долотом из скважины.It is possible to control leaks of the pumping fluid supply flowing under / between the output shaft mounted on sliding and rotating bearings in the housing, depending on the flow rate of the working fluid pumped through the output shaft of the engine with a bit, it is possible to determine the moment of force on the output shaft in the mode from minimum to maximum power of the entire range of gerotor screw hydraulic motors and turbodrills used in Russia in the range of hydraulic drive torque of 40 ÷ 250 mm in diameter within the range of 250 ÷ 15000 N · m, the efficiency of hydro-jet cleaning of the drill bit from drill cuttings and the accuracy of well drilling are increased, the specified speed of well drilling is ensured, and emergency rises of the drill string with the drill bit from the well are prevented.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009108855/06A RU2399796C1 (en) | 2009-03-10 | 2009-03-10 | Test bench for hydraulic downhole motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009108855/06A RU2399796C1 (en) | 2009-03-10 | 2009-03-10 | Test bench for hydraulic downhole motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2399796C1 true RU2399796C1 (en) | 2010-09-20 |
Family
ID=42939235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009108855/06A RU2399796C1 (en) | 2009-03-10 | 2009-03-10 | Test bench for hydraulic downhole motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2399796C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107893634A (en) * | 2017-11-16 | 2018-04-10 | 成都理工大学 | A kind of multifunctional testing and experiment porch for jet drilling desk research |
| CN115288668A (en) * | 2022-07-27 | 2022-11-04 | 重庆大学 | Wellbore leakage simulation displacement loading device |
| CN117905685A (en) * | 2024-03-20 | 2024-04-19 | 中海油田服务股份有限公司 | Plunger pump high temperature test equipment |
-
2009
- 2009-03-10 RU RU2009108855/06A patent/RU2399796C1/en active
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107893634A (en) * | 2017-11-16 | 2018-04-10 | 成都理工大学 | A kind of multifunctional testing and experiment porch for jet drilling desk research |
| CN107893634B (en) * | 2017-11-16 | 2024-06-04 | 成都理工大学 | Multifunctional test and experiment platform for jet drilling indoor research |
| CN115288668A (en) * | 2022-07-27 | 2022-11-04 | 重庆大学 | Wellbore leakage simulation displacement loading device |
| CN115288668B (en) * | 2022-07-27 | 2024-05-31 | 重庆大学 | Shaft leakage simulation displacement loading device |
| CN117905685A (en) * | 2024-03-20 | 2024-04-19 | 中海油田服务股份有限公司 | Plunger pump high temperature test equipment |
| CN117905685B (en) * | 2024-03-20 | 2024-05-28 | 中海油田服务股份有限公司 | Plunger pump high temperature test equipment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2405904C2 (en) | Drilling assembly for well (versions) and support mechanism and turbine power plant for drilling assembly | |
| CA2840417C (en) | Well pump with seal section having a labyrinth flow path in a metal bellows | |
| US7096975B2 (en) | Modular design for downhole ECD-management devices and related methods | |
| US9322218B2 (en) | Borehole cutting assembly for directional cutting | |
| CN108760280A (en) | A kind of large torque power drilling tool fictitious load experimental rig | |
| RU2629315C2 (en) | Rotor bearing for downhole drilling motor with moving cavity | |
| CN101336344A (en) | Seal section oil seal for submersible pump assembly | |
| RU2613671C2 (en) | Downhole drilling assembly with hydraulic coupling and its application method | |
| CN103459853A (en) | Subsea pressure booster | |
| RU2399796C1 (en) | Test bench for hydraulic downhole motor | |
| BR112013017181B1 (en) | mud motor bearing section, and method for providing increased radial support for an elongated mandrel in association with a mud motor bearing section | |
| CN204238847U (en) | The all-hydraulic top-drive drilling of high speed high pulling torque | |
| CN105781500B (en) | Underwater double-screw mixing transmission supercharging device | |
| RU2325556C1 (en) | Bench for hydraulic down hole engine testing | |
| WO2010082831A1 (en) | Stuffing box for accommodating geometrical differences between passing, rotating drill pipes and pipe couplings | |
| CN113216937B (en) | Dynamic comprehensive performance test method and device for coal mine drill rod | |
| RU2413928C1 (en) | Test bench for hudraulic downhole motor | |
| US2254641A (en) | Earth-boring apparatus and motor therefor | |
| WO2015088633A1 (en) | Mud motor | |
| RU2215139C1 (en) | Generator-multiplier for supply of bottomhole telemetering system | |
| CN210659929U (en) | Coiled tubing drilling power drill bit hydraulic control device | |
| RU2161236C1 (en) | Turbodrill with reduction gear | |
| CN112747910B (en) | Leakage-free pump dynamic pressure suspension rotor performance detection device | |
| CN103437939B (en) | A kind of electricity generating device for underground sucker rod | |
| WO2012027271A2 (en) | Counter rotating drilling system |