RU2492306C2 - Unit to control power load onto working elements - Google Patents

Unit to control power load onto working elements Download PDF

Info

Publication number
RU2492306C2
RU2492306C2 RU2009140544/03A RU2009140544A RU2492306C2 RU 2492306 C2 RU2492306 C2 RU 2492306C2 RU 2009140544/03 A RU2009140544/03 A RU 2009140544/03A RU 2009140544 A RU2009140544 A RU 2009140544A RU 2492306 C2 RU2492306 C2 RU 2492306C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working bodies
power load
spring
axial
regulating
Prior art date
Application number
RU2009140544/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009140544A (en
Inventor
Геннадий Александрович Щелконогов
Original Assignee
Геннадий Александрович Щелконогов
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 Геннадий Александрович Щелконогов filed Critical Геннадий Александрович Щелконогов
Priority to RU2009140544/03A priority Critical patent/RU2492306C2/en
Publication of RU2009140544A publication Critical patent/RU2009140544A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2492306C2 publication Critical patent/RU2492306C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: unit to control power load onto working elements of a screw downhole motor comprises a half-coupling with radial and axial through channels, a spring-loaded container installed in the axial through channel of the half-coupling with a hydraulic monitor attachment, a burnisher of alternating cross section, installed as capable of axial displacement, a spring and seals. It also comprises a hollow pressing nut installed in the axial through channel of the half-coupling for interaction with the spring-loaded container and with an inner ledge made in the axial through channel of the half-coupling or the burnisher. The burnisher is made in the form of a replaceable tip installed onto the stem.
EFFECT: makes it possible to increase efficiency, reliability and durability.
3 cl, 1 dwg

Description

Узел регулирования силовой нагрузки на рабочие органы винтового забойного двигателя относится к буровой технике и может быть использован при бурении нефтяных и газовых скважин в составе забойного двигателя.The node for regulating the power load on the working bodies of a downhole motor is a drilling technique and can be used when drilling oil and gas wells as part of a downhole motor.

Известен узел регулирования силовой нагрузки на рабочие органы винтового забойного двигателя, содержащий установленные в проточном канале полого ротора контейнер с гидромониторной насадкой, уплотнения неподвижных соединений (см., например, книгу «Винтовые забойные двигатели» Д.Ф. Балденко и др. Москва, Недра, 1999 г. Справочное пособие. Стр.46. Рис.2.6; рис.2.7).A known unit for regulating the power load on the working bodies of a downhole motor, containing a container with a hydraulic nozzle installed in the flow channel of the hollow rotor, seals the stationary joints (see, for example, the book "Downhole Motors" by DF Baldenko and others. Moscow, Nedra , 1999. Reference manual, p. 46. Fig. 2.6; Fig. 2.7).

В известном узле регулирования силовой нагрузки на рабочие органы контейнер с гидромониторной насадкой установлен в полом роторе и проточный канал постоянно открыт для протока промывочной жидкости как в прямом, так и в обратном направлении.In the known node for regulating the power load on the working bodies, a container with a hydraulic nozzle is installed in the hollow rotor and the flow channel is constantly open for the flow of flushing liquid in both forward and reverse directions.

Недостатком известного узла регулирования силовой нагрузки на рабочие органы является то, что винтовой забойный двигатель не защищен от шламования через промывочные отверстия в долоте при спуско-подъемных операциях.A disadvantage of the known node for regulating the power load on the working bodies is that the downhole motor is not protected from sludge through flushing holes in the bit during tripping.

При спуске винтового забойного двигателя в скважину промывочная жидкость, содержащая шлам (кусочки выбуренной породы), беспрепятственно попадает через полый ротор, через рабочие органы, через проточный канал узла регулирования в двигателе. Шлам оседает и остается в рабочих органах, нарушая контакт ротора и статора, интенсивно их изнашивает или цементируется в них, приводя двигатель в негодность.When the downhole screw motor is lowered into the well, the flushing fluid containing sludge (pieces of cuttings) penetrates unhindered through the hollow rotor, through the working bodies, through the flow channel of the control unit in the engine. The sludge settles and remains in the working bodies, disrupting the contact of the rotor and stator, intensively wears them out or is cemented in them, rendering the engine unusable.

Другим недостатком известного узла регулирования является то, что при работе винтового забойного двигателя часть объема промывочной жидкости, непроизводительно протекая через проточный канал узла регулирования, минует рабочие органы и не выполняет работы по вращению ротора (фактически неоправданно снижается энергетическая возможность винтового забойного двигателя).Another disadvantage of the known regulation unit is that during operation of the downhole motor, a portion of the volume of flushing fluid, unproductive flowing through the flow channel of the regulation unit, bypasses the working bodies and does not perform work on the rotor rotation (the energy capability of the downhole motor is actually unreasonably reduced).

Регулирование силовой нагрузки на рабочие органы осуществляется периодическим изменением производительности буровых насосов, подающих промывочную жидкость к двигателю. А это требует дополнительных затрат времени, труда и средств и нередко не производится. А при резком возрастании забойной нагрузки, связанном с переходом долота из одного пласта породы в другой, более или менее вязкий, перепад давления на рабочих органах и в узле регулирования резко повышается, проходное сечение проточного канала значительно уменьшается, количество промывочной жидкости, протекающей через узел регулирования, сокращается. В связи с этим объем промывочной жидкости, протекающей через рабочие органы под избыточным давлением, возрастает и существенно увеличивается силовая нагрузка на рабочие органы. В результате значительно повышается интенсивность износа рабочих органов. Ротор и статор ускоренно истираются, изнашиваются, досрочно приходят в негодность из-за аварийного износа. Эти и другие недостатки известного узла регулирования ограничивают возможность практического использования его в бурении нефтяных и газовых скважин.The regulation of the power load on the working bodies is carried out by periodically changing the performance of the mud pumps supplying flushing fluid to the engine. And this requires additional time, labor and money and is often not done. And with a sharp increase in the bottomhole load associated with the transition of the bit from one formation to another, more or less viscous, the pressure drop on the working bodies and in the control unit increases sharply, the flow cross section of the flow channel is significantly reduced, the amount of flushing fluid flowing through the control unit is shrinking. In this regard, the volume of flushing fluid flowing through the working bodies under excess pressure increases and significantly increases the power load on the working bodies. As a result, the intensity of wear of the working bodies increases significantly. The rotor and stator are rapidly worn out, wear out, prematurely become unusable due to accidental wear. These and other disadvantages of the known regulation node limit the possibility of its practical use in drilling oil and gas wells.

Известен узел регулирования силовой нагрузки на рабочие органы в винтовом забойном двигателе, содержащий контейнер со сменяемыми гидромониторными насадками с различной формой и различной величиной площади поперечного сечения проходного канала (см., например, АС №1430491 А1, Е21В 4/02, от 15.10.88, бюл. №38).A known unit for regulating the power load on the working bodies in a downhole screw motor, comprising a container with replaceable hydraulic monitor nozzles with various shapes and different sizes of the cross-section of the passage channel (see, for example, AS No. 1430491 A1, ЕВВ 4/02, from 15.10.88 Bulletin No. 38).

Недостатки известного узла регулирования аналогичны тем, которые присущи предыдущему известному узлу регулирования.The disadvantages of the known regulation node are similar to those inherent in the previous known regulation node.

Кроме того, к существенным недостаткам известного узла регулирования силовой нагрузки на рабочие органы следует отнести то, что в известном узле регулирования используются гидромониторные насадки со сложной формой проточного канала, определение степени влияния которой на работу рабочих органов винтового забойного двигателя проблематично.In addition, the significant disadvantages of the known unit for regulating the power load on the working bodies include the fact that the known control unit uses hydromonitor nozzles with a complex shape of the flow channel, the determination of the degree of influence of which on the work of the working bodies of the downhole motor is problematic.

Также к недостаткам известного узла регулирования можно отнести бесполезный непрестанный сброс части промывочной жидкости через гидромониторную насадку на каждом режиме работы винтового забойного двигателя. От этого снижается производительность двигателя, уменьшаются его технические и технологические возможности.Also, the disadvantages of the known regulation unit include the useless uninterrupted discharge of a portion of the washing liquid through the hydraulic nozzle at each operating mode of the downhole screw motor. From this, engine performance decreases, its technical and technological capabilities decrease.

Эти и другие недостатки значительно снижают экономическую эффективность использования известного узла регулирования силовой нагрузки на рабочие органы винтового забойного двигателя и не позволяют достичь положительного технического результата.These and other disadvantages significantly reduce the economic efficiency of the use of the known node for regulating the power load on the working bodies of the downhole motor and do not allow to achieve a positive technical result.

Известен узел регулирования силовой нагрузки на рабочие органы винтового забойного двигателя, содержащий гильзу с осевым проточным каналом, установленную в подпружиненный ротор с возможностью осевого перемещения, содержащую гнездо ступенчатого переменного сечения, дорн для взаимодействия с гнездом, связанный с корпусом неподвижно (см., например, патент США №5,174,392 от 29.12.1992 г., Е21В 4/02).A known unit for regulating the power load on the working bodies of a downhole screw motor, comprising a sleeve with an axial flow channel installed in a spring-loaded rotor with the possibility of axial movement, containing a stepwise variable-section socket, a mandrel for interacting with the socket, is fixed to the housing (see, for example, U.S. Patent No. 5,174,392 of December 29, 1992, E21B 4/02).

При работе двигателя через узел регулирования силовой нагрузки на рабочие органы протекает и бесполезно теряется, не производя работу, часть объема промывочной жидкости, подаваемой к двигателю. По мере возрастания забойной нагрузки и повышения перепада давления на рабочих органах, гильза своим гнездом надвигается на дорн и частично или полностью перекрывает проточный канал узла регулирования.When the engine is running through the unit for regulating the power load on the working bodies, part of the volume of flushing fluid supplied to the engine flows and is uselessly lost without performing work. As the bottomhole load increases and the pressure drop across the working bodies increases, the sleeve slides on the mandrel with its nest and partially or completely blocks the flow channel of the control unit.

В связи с этим весь объем промывочной жидкости под возрастающим давлением пропускается через рабочие органы, увеличивая нагрузку на рабочие органы.In this regard, the entire volume of washing liquid under increasing pressure is passed through the working bodies, increasing the load on the working bodies.

Недостатком известного узла регулирования силовой нагрузки на рабочие органы является то, что в связи с резким повышением забойной нагрузки давление в рабочих органах и в узле регулирования возрастает до тех пор, пока сопротивление вращению не будет преодолено. Это может продолжаться до полной остановки двигателя. При этом промывочная жидкость под запредельным давлением деформирует резиновые зубья статора и беспрепятственно протекает через рабочие органы, непроизводительно изнашивая и преждевременно разрушая их.A disadvantage of the known unit for regulating the power load on the working bodies is that due to a sharp increase in the bottomhole load, the pressure in the working bodies and in the control unit increases until the resistance to rotation is overcome. This can continue until the engine stops completely. At the same time, the flushing fluid under extreme pressure deforms the rubber teeth of the stator and flows unhindered through the working elements, unproductive wear and prematurely destroying them.

Другим недостатком известного узла регулирования является сложность его конструкции, которая требует определенных дополнительных знаний, повышенной культуры производства и обслуживания.Another disadvantage of the known regulation node is the complexity of its design, which requires certain additional knowledge, an enhanced culture of production and service.

Эти и другие недостатки не позволяют эффективно использовать известный узел регулирования силовой нагрузки на рабочие органы в винтовых забойных двигателях и являются препятствием к широкому их применению.These and other disadvantages do not allow the efficient use of the known node for regulating the power load on the working bodies in screw downhole motors and are an obstacle to their widespread use.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату является узел регулирования силовой нагрузки на рабочие органы, содержащий полумуфту с радиальными и осевым проточными каналами, установленные в осевом проточном канале полумуфты подпружиненный контейнер с гидромониторной насадкой, установленный с возможностью осевого перемещения дорн переменного поперечного сечения, пружину, уплотнения подвижных и неподвижных соединений (см., например, патент №2205933, от 15.11.2001, опубл. 10.06.2003 г. Бюл. №16, М.7. Е21В 4/02).Closest to the invention in terms of technical nature and technical result achieved is a unit for regulating the power load on the working bodies, comprising a coupling with radial and axial flow channels, a spring-loaded container with a hydraulic nozzle installed in the axial flow channel of the coupling half, mounted with the possibility of axial movement of mandrels of variable cross section , spring, seals of movable and fixed joints (see, for example, patent No. 2205933, November 15, 2001, publ. June 10, 2003 Bull. No. 16, M.7. Е21В 4/02).

Данное изобретение принято за прототип, т.к. в нем устранены некоторые существенные недостатки, присущие известным узлам регулирования силовой нагрузки на рабочие органы винтового забойного двигателя: на рабочем режиме весь объем промывочной жидкости, поступающей к двигателю от буровых насосов, подается в рабочие органы для совершения работы; на предельных и запредельных режимах большая часть промывочной жидкости, подаваемой к двигателю, поступает в узел регулирования силовой нагрузки на рабочие органы и разгружает рабочие органы от излишних нагрузок.This invention is taken as a prototype, because it eliminated some significant drawbacks inherent in the known nodes for regulating the power load on the working bodies of a downhole screw motor: in operating mode, the entire volume of flushing fluid coming to the engine from the mud pumps is supplied to the working bodies to perform work; in extreme and transcendental modes, most of the flushing fluid supplied to the engine enters the unit for regulating the power load on the working bodies and unloads the working bodies from excessive loads.

Недостатком известного узла регулирования силовой нагрузки на рабочие органы является то, что в нем отсутствует возможность предварительной установки величины оптимальной силовой нагрузки на рабочие органы, заблаговременного регулирования усилия сжатия пружины в зависимости от технической и энергетической характеристики винтового забойного двигателя.A disadvantage of the known node for regulating the power load on the working bodies is that it does not have the ability to pre-set the value of the optimal power load on the working bodies, advance regulation of the compression force of the spring depending on the technical and energy characteristics of the downhole screw motor.

Это не позволяет в полной мере использовать энергетические возможности каждого двигателя и обеспечить достаточную производительность, надежность и долговечность винтового забойного двигателя в конкретных геологических условиях.This does not allow to fully utilize the energy capabilities of each engine and provide sufficient performance, reliability and durability of a downhole screw motor in specific geological conditions.

Другим недостатком известного узла регулирования силовой нагрузки на рабочие органы является то, что он снабжен набором быстросменяемых гидромониторных насадок, каждая с различной величиной площади поперечного сечения проточного канала. В условиях буровых и ремонтных баз это представляет определенные технические и организационные трудности в сохранении, комплектации и в умелом использовании гидромониторных насадок, соответствующих типоразмеров и нередко техническими службами игнорируется. Таким образом снижается эффективность регулирования силовой нагрузки на рабочие органы.Another disadvantage of the known node for regulating the power load on the working bodies is that it is equipped with a set of quick-change hydraulic nozzles, each with a different cross-sectional area of the flow channel. In the conditions of drilling and repair bases, this presents certain technical and organizational difficulties in the preservation, assembly and skillful use of hydraulic nozzles, appropriate sizes and is often ignored by technical services. Thus, the effectiveness of regulating the power load on the working bodies is reduced.

Также недостатком известного узла регулирования силовой нагрузки на рабочие органы является то, что в нем не исключается возможность затирания, цементации и заклинивания дорна в гидромониторной насадке из-за малых радиальных зазоров между дорном и гидромониторной насадкой, в которых шлам, содержащийся в промывочной жидкости, в зазорах оседает, цементируется и соединяет неподвижно дорн и гидромониторную насадку, препятствуя протоку промывочной жидкости.Another disadvantage of the known unit for regulating the power load on the working bodies is that it does not exclude the possibility of mashing, cementing and jamming of the mandrel in the hydraulic nozzle due to small radial clearances between the mandrel and the hydraulic nozzle, in which the sludge contained in the washing liquid, gaps settles, cemented and connects motionless mandrel and hydraulic nozzle, obstructing the flow of flushing fluid.

Эти и другие недостатки известного узла регулирования силовой нагрузки на рабочие органы не позволяют обеспечить необходимую надежность и долговечность и сокращают возможность его широкого использования в винтовых забойных двигателях при бурении нефтяных и газовых скважин.These and other disadvantages of the known node for regulating the power load on the working bodies do not allow to provide the necessary reliability and durability and reduce the possibility of its widespread use in downhole screw motors when drilling oil and gas wells.

Задачами предлагаемого изобретения являются устранение имеющихся недостатков известного узла регулирования силовой нагрузки на рабочие органы и создание возможности установления, изменения в широких пределах и регулирования силовой нагрузки на рабочие органы на рабочих, на предельных и на запредельных забойных нагрузках, предотвращение возможности интенсивного истирания, повышенного износа и аварийного разрушения рабочих органов, исключение возможности попадания шлама в рабочие органы через промывочные отверстия в долоте при спуско-подъемных операциях и в конечном счете повышение надежности и долговечности узла регулирования силовой нагрузки на рабочие органы и винтового забойного двигателя в целом.The objectives of the invention are to eliminate the existing disadvantages of the known site of the regulation of the power load on the working bodies and the creation of the possibility of establishing, changing within wide limits and regulation of the power load on the working bodies on the workers, at ultimate and beyond bottomhole loads, preventing the possibility of intense abrasion, increased wear and tear and accidental destruction of the working bodies, eliminating the possibility of sludge entering the working bodies through flushing holes in the chisel during spu hoisting operations and ultimately increasing the reliability and durability of the unit for regulating the power load on the working bodies and the downhole screw motor as a whole.

Поставленные задачи решаются за счет того, что известный узел регулирования силовой нагрузки на рабочие органы, содержащий полумуфту с радиальными и осевым проточными каналами, установленные в осевом проточном канале полумуфты подпружиненный контейнер с гидромоторной насадкой, установленный с возможностью осевого перемещения дорн переменного поперечного сечения, пружину, уплотнения подвижных и неподвижных соединений, согласно изобретению содержит полую нажимную гайку, установленную в осевом проточном канале полумуфты для взаимодействия с подпружиненным контейнером и с выполненным в осевом проточном канале полумуфты внутренним выступом или дорном, причем дорн выполнен в виде установленного на шток сменного наконечника;The tasks are solved due to the fact that the known node for regulating the power load on the working bodies, containing a coupling with radial and axial flow channels, a spring-loaded container with a hydraulic nozzle installed in the axial flow channel of the coupling half, installed with the possibility of axial movement of mandrels of variable cross section, spring, the sealing of movable and fixed joints, according to the invention contains a hollow pressure nut installed in the axial flow channel of the coupling half for interaction actions with a spring-loaded container and with an internal protrusion or mandrel made in the axial flow channel of the coupling half, and the mandrel is made in the form of a replaceable tip mounted on the rod;

- на дорне выполнен упорный торец для взаимодействия с торцом гидромониторной насадки;- a persistent end face is made on the mandrel for interaction with the end face of the hydraulic nozzle;

- пружина выполнена в виде единого неразъемного блока привулканизированных друг к другу тарельчатых пружин.- the spring is made in the form of a single integral block vulcanized to each other Belleville springs.

В предложенном узле регулирования силовой нагрузки на рабочие органы обеспечивается возможность перекрытия проточного канала до тех пор, пока силовая нагрузка на рабочие органы винтового забойного двигателя не достигнет определенной, наперед заданной допустимой условиями необходимой надежности и достаточной долговечности величины. Силовая нагрузка на рабочие органы представляет собой крутящий момент силы, развиваемый рабочими органами для преодоления момента сопротивления вращения долота, т.е. для преодоления забойной нагрузки.In the proposed site for regulating the power load on the working bodies, it is possible to block the flow channel until the power load on the working bodies of the downhole screw motor reaches a certain necessary reliability and sufficient durability set in advance by the permissible conditions. The power load on the working bodies is the torque of the force developed by the working bodies to overcome the torque of rotation of the bit, i.e. to overcome the bottomhole load.

При этом весь объем промывочной жидкости, поступающей от буровых насосов к двигателю, направляется в рабочие органы для совершения работы. Это обеспечивает максимальную эффективность использования энергетических возможностей винтового забойного двигателя.At the same time, the entire volume of flushing fluid coming from the mud pumps to the engine is sent to the working bodies to complete the work. This ensures maximum efficiency in using the energy capabilities of a downhole screw motor.

В результате того, что предлагаемый узел регулирования силовой нагрузки на рабочие органы винтового забойного двигателя содержит полумуфту с радиальными и осевым проточными каналами, установленные в осевом проточном канале полумуфты подпружиненный контейнер с гидромониторной насадкой, установленный с возможностью осевого перемещения дорн переменного поперечного сечения, пружину, уплотнения подвижных и неподвижных соединений, кроме того, содержит полую нажимную гайку, установленную в осевом проточном канале полумуфты для взаимодействия с подпружиненным контейнером и с выполненным в осевом проточном канале полумуфты внутренним выступом или дорном, причем дорн выполнен в виде установленного на шток сменного наконечника, достигается возможность реализации назначения, т.е. обеспечивается периодическое и оперативное регулирование силовой нагрузки на рабочие органы, эффективное использование технических и энергетических возможностей винтового забойного двигателя и предотвращение интенсивного истирания, повышенного износа и аварийного разрушения рабочих органов при предельных и запредельных забойных нагрузках.As a result of the fact that the proposed unit for regulating the power load on the working bodies of the downhole motor contains a coupling with radial and axial flow channels, a spring-loaded container with a hydraulic nozzle installed in the axial flow channel of the coupling half, mounted with the possibility of axial movement of mandrels of variable cross section, spring, seals movable and fixed joints, in addition, contains a hollow pressure nut installed in the axial flow channel of the coupling half for interactions action with a spring-loaded container and with an internal protrusion or mandrel made in the axial flow channel of the coupling half, the mandrel being made in the form of a replaceable tip mounted on the rod, the possibility of realizing the purpose is achieved, i.e. provides periodic and operational regulation of the power load on the working bodies, the effective use of the technical and energy capabilities of the downhole screw motor and the prevention of intensive abrasion, increased wear and accidental destruction of the working bodies at ultimate and beyond bottomhole loads.

В результате того, что в предлагаемом узле регулирования силовой нагрузки на рабочие органы на дорне выполнен упорный торец для взаимодействия с торцом гидромониторной насадки, достигается повышение точности и четкости срабатывания и регулирования силовой нагрузки на рабочие органы при незначительном осевом смещении гидромониторной насадки, исключается возможность заедания, заклинивания и цементации дорна и гидромониторной насадки, узел регулирования силовой нагрузки на рабочие органы сохраняется на более длительный срок в работоспособном состоянии.As a result of the fact that in the proposed site for regulating the power load on the working bodies on the mandrel, a thrust end is made for interacting with the end face of the hydraulic nozzle, the accuracy and accuracy of operation and regulation of the power load on the working bodies with a slight axial displacement of the hydraulic nozzle are improved, the possibility of seizing is eliminated, jamming and cementing of the mandrel and hydraulic nozzle, the unit for regulating the power load on the working bodies is stored for a longer period of time The ability condition.

В результате того, что в предлагаемом узле регулирования силовой нагрузки на рабочие органы пружина выполнена в виде единого неразъемного блока привулканизированных друг к другу тарельчатых пружин, достигается сохранение на более длительный срок в работоспособном состоянии узла регулирования путем предотвращения попадания и накопления шлама в блоке тарельчатых пружин и исключения возможного их растрескивания при повышенных деформациях в связи с существенным повышением модуля упругости у резины при значительных совместных с тарельчатыми пружинами деформациями резины.As a result of the fact that in the proposed unit for regulating the power load on the working bodies, the spring is made in the form of a single integral block of plate springs vulcanized to each other, the regulation unit is maintained for a longer period by preventing ingress and accumulation of sludge in the plate spring unit and elimination of their possible cracking at high deformations due to a significant increase in the elastic modulus of rubber with significant joint plates chastany springs deformations of rubber.

Таким образом, реализация отличительных признаков в совокупности с известными в предлагаемом узле регулирования силовой нагрузки на рабочие органы создает возможность ликвидировать недостатки, присущие известному узлу регулирования силовой нагрузки на рабочие органы и обеспечить возможность установления, изменения в широких пределах и регулирования силовой нагрузки на рабочие органы на рабочих, на предельных и на запредельных забойных нагрузках, предотвращения интенсивного истирания, повышенного износа и аварийного разрушения рабочих органов, исключения возможности попадания шлама в рабочие органы через промывочные отверстия в долоте при спуско-подъемных операциях и, в конечном счете, повышение надежности и долговечности узла регулирования силовой нагрузки на рабочие органы и винтового забойного двигателя в целом.Thus, the implementation of the distinguishing features in conjunction with the known in the proposed site of the regulation of the power load on the working bodies creates the opportunity to eliminate the shortcomings inherent in the known site of the regulation of the power load on the working bodies and to provide the ability to establish, change within wide limits and control the power load on the working bodies on workers, at ultimate and beyond bottomhole loads, to prevent intensive abrasion, increased wear and accidental destruction of ochih organs, excluding the possibility of sludge entering the working bodies through circulating openings in the bit during tripping operations and, ultimately, increasing the reliability and durability of the power unit for controlling a load on the working bodies and the screw downhole motor as a whole.

Для пояснения сущности предлагаемого изобретения представлен чертеж, на котором показан узел регулирования силовой нагрузки на рабочие органы. Продольный разрез.To clarify the essence of the invention, a drawing is presented, which shows the node for regulating the power load on the working bodies. Lengthwise cut.

Тонкими штрихпунктирными линиями изображены рабочие органы винтового забойного двигателя в месте установки в них узла регулирования силовой нагрузки на рабочие органы. Продольный разрез.Thin dash-dotted lines show the working bodies of a downhole screw motor at the installation site of the power load control unit on the working bodies. Lengthwise cut.

Узел регулирования силовой нагрузки на рабочие органы может быть установлен в вал турбины турбобура.The node for regulating the power load on the working bodies can be installed in the turbine drill turbine shaft.

Узел регулирования силовой нагрузки на рабочие органы винтового забойного двигателя содержит полумуфту 1 с радиальными проточными каналами 2 и осевым проточным каналом 3, установленные в осевом проточном канале 3 полумуфты 1 подпружиненный контейнер 4 с гидромониторной насадкой 5, установленный с возможностью осевого перемещения дорн 6 переменного поперечного сечения, пружину 7, уплотнения подвижных соединений 8 и уплотнения неподвижных соединений 9. Узел регулирования силовой нагрузки на рабочие органы содержит также полую нажимную гайку 10, установленную в осевом проточном канале 3 полумуфты 1 для взаимодействия с подпружиненным контейнером 4 и с выполненным в осевом проточном канале 3 полумуфты 1 внутренним выступом 11 или дорном 6, причем дорн 6 выполнен в виде установленного на шток 12 сменного наконечника 13. На дорне 6 выполнен упорный торец 14 для взаимодействия с торцом 15 гидромониторной насадки 5.The node for regulating the power load on the working bodies of the downhole motor contains a coupling 1 with radial flow channels 2 and an axial flow channel 3, mounted in the axial flow channel 3 of the coupling 1, a spring-loaded container 4 with a hydraulic nozzle 5, mounted with the possibility of axial movement of the mandrels 6 of variable cross section , spring 7, seals of movable joints 8 and seals of fixed joints 9. The node for regulating the power load on the working bodies also contains a hollow pressure nut 10, installed in the axial flow channel 3 of the coupling half 1 for interaction with the spring-loaded container 4 and with the inner protrusion 11 or the mandrel 6 made in the axial flow channel 3 of the coupling 11, the mandrel 6 being made in the form of a replaceable tip 13 mounted on the rod 12. On the mandrel 6, a thrust end 14 is made for interaction with the end face 15 of the hydraulic nozzle 5.

В узле регулирования силовой нагрузки на рабочие органы пружина 7 выполнена в виде единого неразъемного блока привулканизированных друг к другу тарельчатых пружин. Дорн 6 закреплен в штоке 12 и имеет возможность на резьбе 16 вместе с контейнером 4 или самостоятельно перемещаться в осевом направлении относительно полумуфты 1.In the node for regulating the power load on the working bodies, the spring 7 is made in the form of a single integral block of disk springs vulcanized to each other. The mandrel 6 is fixed in the rod 12 and has the ability to thread 16 together with the container 4 or independently move in the axial direction relative to the coupling half 1.

Узел регулирования силовой нагрузки на рабочие органы устанавливается в ротор 17 рабочих органов (на чертеже показаны штрихпунктирными линиями) и закрепляется на резьбе 18 полумуфты 1 плотно.The control unit of the power load on the working bodies is installed in the rotor 17 of the working bodies (shown in dashed lines) and is fixed on the thread 18 of the coupling half 1 tightly.

Рабочие органы включают ротор 17 и статор 19 и вместе с узлом регулирования силовой нагрузки на рабочие органы образуют полость 20 высокого давления и полость 21 низкого давления с герметизацией полости уплотнениями 9 неподвижных соединений, выполненных в виде резиновых колец.The working bodies include a rotor 17 and a stator 19 and together with the power load control unit on the working bodies form a high pressure cavity 20 and a low pressure cavity 21 with sealing the cavity with seals 9 of fixed joints made in the form of rubber rings.

Гидромониторная насадка 5 выполняется из минералокерамики, из металлокерамики или из металла с износоустойчивым покрытием.Hydromonitor nozzle 5 is made of cermet, cermet or metal with a wear-resistant coating.

Дорн 6 переменного сечения выполняется металлическим с покрытием твердосплавными композиционными материалами.Dorn 6 variable section is made of metal coated with carbide composite materials.

В предлагаемом узле регулирования силовой нагрузки на рабочие органы винтового забойного двигателя возможны другие варианты исполнения деталей и узлов.In the proposed node for regulating the power load on the working bodies of the downhole motor, other versions of parts and assemblies are possible.

Работает узел регулирования силовой нагрузки на рабочие органы следующим образом.Works node regulation of the power load on the working bodies as follows.

При сборке узла регулирования силовой нагрузки на рабочие органы вращением полой нажимной гайки 10 перемещают контейнер 4 до соприкосновения его торца с внутренним выступом 11 полумуфты 1. Затем, далее вращая полую нажимную гайку 10 и сжимая пружину 7 на определенную величину, прижимают контейнер 4 к внутреннему выступу 11 полумуфты 1 с усилием, обеспечивающим поддержание возможного оптимального перепада давления на рабочих органах, соответствующего работе винтового забойного двигателя на экономически выгодных режимах в пределах от режима максимального КПД до режима «максимальной мощности» без сброса промывочной жидкости через узел регулирования силовой нагрузки на рабочие органы. Оптимальный перепад давления на рабочих органах устанавливается на основании энергетических возможностей винтового забойного двигателя. Таким образом осуществляется первый этап регулирования силовой нагрузки на рабочие органы, обеспечивающий более выгодное использование потенциальных возможностей винтового забойного двигателя при его повышенной надежности, достаточной долговечности и существенной экономической эффективности.When assembling the unit for regulating the power load on the working bodies, the container 4 is moved by rotating the hollow pressure nut 10 until its end contacts the inner protrusion 11 of the coupling half 1. Then, further rotating the hollow pressure nut 10 and compressing the spring 7 by a certain amount, press the container 4 to the internal protrusion 11 coupling halves 1 with a force ensuring the maintenance of a possible optimum pressure drop across the working bodies, corresponding to the operation of a downhole screw motor in economically advantageous modes ranging from mode m maximum efficiency up to the “maximum power” mode without flushing the flushing fluid through the unit for regulating the power load on the working bodies. The optimal pressure drop on the working bodies is established based on the energy capabilities of the downhole screw motor. Thus, the first stage of regulating the power load on the working bodies is carried out, which ensures a more profitable use of the potential capabilities of the downhole screw motor with its increased reliability, sufficient durability and significant economic efficiency.

При работе узла регулирования силовой нагрузки на рабочие органы промывочная жидкость под избыточным давлением подается в рабочие органы, в полость 20 высокого давления, в радиальные 2 и в осевые 3 проточные каналы. По мере возрастания забойной нагрузки перепад давления на рабочих органах, а следовательно, и между полостью 20 высокого давления и полостью 21 низкого давления увеличивается до тех пор, пока не достигнет оптимальной величины, установленной при сборке узла регулирования.When the unit for regulating the power load on the working bodies is operating, the washing liquid under excess pressure is supplied to the working bodies, to the high pressure cavity 20, to the radial 2 and axial 3 flow channels. As the bottomhole load increases, the pressure drop across the working bodies, and therefore between the high-pressure cavity 20 and the low-pressure cavity 21, increases until it reaches the optimum value established during the assembly of the control unit.

Дальнейшее возрастание забойной нагрузки приводит к увеличению перепада давления между полостями 20 и 21 соответственно высокого и низкого давления, преодолению силы сжатия пружины 7, осевому перемещению контейнера 4 с гидромониторной насадкой 5 вниз и образованию зазора между упорным торцом 14 дорна 6 и торцом 15 гидромониторной насадки 5.A further increase in the bottomhole load leads to an increase in the pressure drop between the cavities 20 and 21, respectively, of high and low pressure, overcoming the compression force of the spring 7, the axial movement of the container 4 with the hydraulic nozzle 5 down and the formation of a gap between the thrust end 14 of the mandrel 6 and the end face 15 of the hydraulic nozzle 5 .

Промывочная жидкость под избыточным давлением протекает через образовавшийся гидравлический канал в узле регулирования силовой нагрузки на рабочие органы в осевой проточный канал полого ротора 17, через гидромониторную насадку 5, пружину 7 и полую нажимную гайку 10. В результате перепад давления на рабочих органах снижается, уменьшается силовая нагрузка на рабочие органы, уменьшается количество промывочной жидкости, протекающей через рабочие органы.Flushing fluid under excess pressure flows through the formed hydraulic channel in the unit for regulating the power load on the working bodies into the axial flow channel of the hollow rotor 17, through the hydraulic nozzle 5, the spring 7 and the hollow pressure nut 10. As a result, the pressure drop across the working bodies decreases, and the power load on the working bodies, the amount of flushing fluid flowing through the working bodies is reduced.

В связи с этим рабочие органы освобождаются от предельных и запредельных силовых нагрузок, уменьшается их истирание, износ и возможное разрушение и рабочие органы будут дольше находиться в работоспособном состоянии. При этом может быть достигнута наибольшая производительность рабочих органов.In this regard, the working bodies are freed from ultimate and transcendental power loads, their abrasion, wear and possible destruction are reduced, and the working bodies will be in a healthy state longer. In this case, the greatest productivity of the working bodies can be achieved.

При резком возрастании забойной нагрузки, например при переходе долота в пласт большей или меньшей вязкости, или при непредвиденном заклинивании долота перепад давления на рабочих органах повышается скачкообразно и промывочная жидкость под избыточным давлением воздействует на контейнер 4 с гидромониторной насадкой 5, перемещает его вниз и, преодолевая сопротивление пружины 7, моментально открывает проточный канал между упорным торцом 14 дорна 6 и торцом 15 гидромониторной насадки 5. При этом большая часть промывочной жидкости, поступающей в двигатель, под повышенным давлением сбрасывается в полость 21 низкого давления.With a sharp increase in the bottomhole load, for example, when the bit moves into the reservoir of a higher or lower viscosity, or with an unexpected jamming of the bit, the pressure drop on the working bodies increases stepwise and the washing liquid under excessive pressure acts on the container 4 with the hydraulic nozzle 5, moves it down and, overcoming the resistance of the spring 7, instantly opens the flow channel between the thrust end 14 of the mandrel 6 and the end face 15 of the hydraulic nozzle 5. In this case, most of the flushing fluid entering the engine, the pressurized chamber 21 is discharged into the low pressure.

Перепад давления на рабочих органах резко уменьшается, и рабочие органы освобождаются от перегрузки: ротор 17 и статор 19 больше не подвергаются интенсивному истиранию, повышенному износу и аварийному разрушению и сохраняются в работоспособном состоянии.The pressure drop across the working bodies decreases sharply, and the working bodies are freed from overload: the rotor 17 and the stator 19 are no longer subjected to intensive abrasion, increased wear and accidental destruction and are kept in good condition.

Таким образом осуществляется второй этап регулирования силовой нагрузки на рабочие органы, обеспечивающий предотвращение возможности интенсивного истирания, повышенного износа и аварийного разрушения рабочих органов на рабочих, на предельных и на запредельных забойных нагрузках.Thus, the second stage of regulation of the power load on the working bodies is carried out, which ensures the prevention of the possibility of intensive abrasion, increased wear and emergency destruction of the working bodies on the workers, at ultimate and beyond bottomhole loads.

При выполнении буровых работ винтовыми забойными двигателями, в случае непредвиденных изменений геологических условий, возникает необходимость повышения жесткости энергетической характеристики двигателя. Для этого в узле регулирования силовой нагрузки на рабочие органы предусмотрена возможность изменения ранее установленной оптимальной силовой нагрузки на рабочие органы путем увеличения усилия прижатия упорного торца 14 дорна 6 к торцу 15 гидромониторной насадки 5 до усилия, соответствующего работе винтового забойного двигателя на режиме максимальной мощности. Для этого вращением штока 12 на резьбе 16 дорн 6 перемещается вниз на определенную величину. При этом пружина 7 сжимается и увеличивается усилие прижатия торца 14 дорна 6 к торцу 15 гидромониторной насадки 5.When performing drilling operations with downhole screw motors, in case of unforeseen changes in geological conditions, there is a need to increase the rigidity of the energy characteristics of the engine. For this, in the node for regulating the power load on the working bodies, it is possible to change the previously established optimal power load on the working bodies by increasing the pressing force of the thrust end 14 of the mandrel 6 to the end face 15 of the hydraulic nozzle 5 to the force corresponding to the operation of the downhole screw motor at maximum power. To do this, by rotating the rod 12 on the thread 16, the mandrel 6 moves down a certain amount. In this case, the spring 7 is compressed and the pressing force of the end face 14 of the mandrel 6 to the end face 15 of the hydraulic nozzle 5 increases.

Таким образом осуществляется третий этап регулирования силовой нагрузки на рабочие органы, обеспечивающий возможность повышения нагрузочной способности рабочих органов от оптимального до максимального режима работы винтового забойного двигателя.Thus, the third stage of regulation of the power load on the working bodies is carried out, which provides the opportunity to increase the load capacity of the working bodies from optimal to maximum operating mode of the downhole screw motor.

При необходимости смягчения энергетической характеристики винтового забойного двигателя на буровой достаточно повернуть шток 12 на резьбе 16 и поднять его на некоторую определенную величину для образования зазора (и проточного канала) межу упорным торцом 14 дорна 6 и торцом 15 гидромониторной насадки 5. При этом некоторая часть объема промывочной жидкости будет беспрепятственно протекать через узел регулирования, минуя рабочие органы, и смягчать энергетическую характеристику двигателя при каждом режиме работы винтового забойного двигателя.If it is necessary to mitigate the energy characteristics of the downhole screw motor on the drilling rig, it is enough to turn the rod 12 on the thread 16 and raise it by a certain amount to form a gap (and a flow channel) between the thrust end 14 of the mandrel 6 and the end face 15 of the hydraulic nozzle 5. Moreover, some of the volume flushing fluid will flow freely through the control unit, bypassing the working bodies, and soften the energy performance of the engine during each operation of the downhole motor la.

Таким образом осуществляется четвертый этап регулирования силовой нагрузки на рабочие органы, обеспечивающий работу рабочих органов на щадящих режимах с уменьшенной силовой нагрузкой на рабочие органы.Thus, the fourth stage of regulation of the power load on the working bodies is carried out, which ensures the work of the working bodies in gentle modes with a reduced power load on the working bodies.

В результате того, что в предлагаемом узле регулирования силовой нагрузки на рабочие органы содержится полая нажимная гайка 10, установленная в осевом проточной канале 3 полумуфты 1 для взаимодействия с подпружиненным контейнером 4 (с гидромониторной насадкой 5) и с выполненным в осевом проточном канале 3 полумуфты 1 внутренним выступом 11 или дерном 6, причем дорн 6 выполнен в виде установленного на шток 12 сменного наконечника 13, достигается и реализуется возможность установки оптимальной величины усилия сжатия пружины 7, соответствующего экономически оправданной силовой нагрузке на рабочие органы винтового забойного двигателя, обеспечивающего сброс давления промывочной жидкости из полости 20 высокого давления в полость 21 низкого давления (при достижении этой величины) и снижения силовой нагрузки на рабочие органы при дальнейшем возрастании забойной нагрузки. При этом реализуется возможность быстрой замены износившегося или аварийно промытого сменного наконечника 13 непосредственно на буровой. Это обеспечивает достижение технического результата: реализации назначения, заключающегося в регулировании силовой нагрузки на рабочие органы при достижении оптимальных силовых нагрузок на рабочие органы, в снижении силовых нагрузок при дальнейшем возрастании забойной нагрузки и в предотвращении интенсивного истирания, преждевременного износа и аварийного разрушения деталей и винтового забойного двигателя в целом. В связи с тем, что в предлагаемом узле регулирования силовой нагрузки на рабочие органы на дорне 6 выполнен упорный торец 14 для взаимодействия с торцом 15 гидромониторной насадки 5, создана и реализуется возможность перекрыть проточный канал торцовыми поверхностями и при незначительном превышении установленной при сборке оптимальной силовой нагрузки на рабочие органы, узел регулирования существенно увеличивает площадь проходного сечения проточного канала, образованного между упорным торцом 14 дорна 6 и торцом 15 гидромониторной насадки 5 и обеспечивает сброс определенного объема промывочной жидкости из полости 20 высокого давления в полость 21 низкого давления, при котором снижается перепад давления на рабочих органах, снижается силовая нагрузка на рабочие органы, снижается возможный износ ротора 17 и статора 19, повышается их надежность и долговечность.As a result of the fact that the proposed node for regulating the power load on the working bodies contains a hollow pressure nut 10 installed in the axial flow channel 3 of the coupling 1 for interaction with the spring-loaded container 4 (with a hydraulic nozzle 5) and with the coupling coupling 3 made in the axial flow channel 3 the inner protrusion 11 or turf 6, and the mandrel 6 is made in the form of a replaceable tip 13 mounted on the rod 12, the ability to set the optimal value of the compression force of the spring 7 corresponding to cally justified power load on the working bodies of the screw downhole motor providing flushing fluid pressure discharge cavity 20 from the high pressure in the low pressure cavity 21 (at achievement of this value) and reducing the power load on the working bodies at the downhole load increases further. At the same time, it is possible to quickly replace a worn or accidentally washed replaceable tip 13 directly on the drill. This ensures the achievement of a technical result: the implementation of the assignment, which consists in regulating the power load on the working bodies when achieving optimal power loads on the working bodies, in reducing the power loads with a further increase in bottomhole load and in preventing intense abrasion, premature wear and accidental destruction of parts and screw bottomhole engine as a whole. Due to the fact that in the proposed site for regulating the power load on the working bodies on the mandrel 6, a thrust end 14 is made for interaction with the end face 15 of the hydraulic nozzle 5, the possibility is created and realized to block the flow channel with end surfaces and with a slight excess of the optimum power load established during assembly on the working bodies, the control unit significantly increases the area of the flow section of the flow channel formed between the thrust end 14 of the mandrel 6 and the end face 15 of the nozzle 5 and provides the discharge of a certain volume of washing liquid from the high-pressure cavity 20 into the low-pressure cavity 21, at which the pressure drop across the working bodies decreases, the power load on the working bodies decreases, the possible wear of the rotor 17 and the stator 19 is reduced, and their reliability and durability are increased.

В связи с тем, что в предлагаемом узле регулирования силовой нагрузки на рабочие органы пружина 7 выполнена в виде единого неразъемного блока привулканизированных друг к другу тарельчатых пружин, достигается защита тарельчатых пружин от воздействия на них промывочной жидкости, предотвращается попадание шлама в места размещения тарельчатых пружин и исключается возможность растрескивания тарельчатых пружин при предельных и запредельных забойных нагрузках.Due to the fact that in the proposed node for regulating the power load on the working bodies, the spring 7 is made in the form of a single integral block of disk springs vulcanized to each other, protection of the disk springs from the influence of flushing liquid on them is prevented, sludge is prevented from entering the disk springs and excludes the possibility of cracking of Belleville springs at ultimate and beyond bottomhole loads.

В узле регулирования силовой нагрузки на рабочие органы уплотнения 8 подвижных соединений обеспечивают герметичность контейнера 4 в полумуфте 1 и снижают просачивание промывочной жидкости из полости 20 высокого давления в полость 21 низкого давления, уплотнения 9 неподвижных соединений герметизируют детали и узел в целом в роторе 17.In the unit for regulating the power load on the working bodies, the seals 8 of the movable joints ensure the tightness of the container 4 in the coupling half 1 and reduce the leakage of flushing fluid from the high pressure cavity 20 into the low pressure cavity 21, the seals 9 of the fixed joints seal the parts and the assembly as a whole in the rotor 17.

Резьба 18 служит для подсоединения и крепления полумуфты 1 в полом роторе 17.Thread 18 is used to connect and fasten the coupling half 1 in the hollow rotor 17.

При изменении забойной нагрузки и перепада давления на рабочих органах в процессе бурения скважин регулирование силовой нагрузки на рабочие органы осуществляется автоматически.When the bottomhole load and pressure drop on the working bodies change during the drilling process, the power load on the working bodies is regulated automatically.

Автоматическое регулирование силовой нагрузки на рабочие органы осуществляется следующим образом.Automatic regulation of the power load on the working bodies is as follows.

Силовая нагрузка на рабочие органы в значительной степени зависит от забойной нагрузки и контролируется перепадом давления на рабочих органах.The power load on the working bodies largely depends on the bottomhole load and is controlled by the pressure drop across the working bodies.

Под действием увеличивающегося, свыше установленного оптимального, перепада давления на рабочих органах, связанного с повышением забойной нагрузки, контейнер 4 с гидромониторной насадкой 5 смещается вниз и сжимает пружину 7. При этом между упорным торцом 14 дорна 6 и торцом 15 гидромониторной насадки 5 образуется зазор, который по мере возрастания перепада давления на рабочих органах увеличивается, повышая площадь поперечного сечения проточного канала. В результате расход промывочной жидкости через узел регулирования силовой нагрузки на рабочие органы возрастает, а через рабочие органы снижается, от этого снижается частота вращения долота и уменьшается количество выбуренной породы, улучшается промывка и очистка забоя от выбуренной породы и снижается забойная нагрузка. И как результат, снижается перепад давления и уменьшается силовая нагрузка на рабочие органы.Under the action of increasing, above the established optimum, pressure drop on the working bodies, associated with an increase in bottomhole load, the container 4 with the hydraulic nozzle 5 shifts down and compresses the spring 7. At the same time, a gap is formed between the thrust end 14 of the mandrel 6 and the end face 15 of the hydraulic nozzle 5, which as the pressure drop across the working bodies increases, increasing the cross-sectional area of the flow channel. As a result, the flow rate of the flushing fluid through the control unit of the power load on the working bodies increases, and through the working bodies it decreases, this reduces the rotational speed of the bit and the amount of drill cuttings decreases, the flushing and cleaning of the face from drill cuttings improves and the bottom load decreases. And as a result, the pressure drop decreases and the power load on the working bodies decreases.

В связи с уменьшением перепада давления на рабочих органах, вызванным снижением забойной нагрузки, контейнер 4 с гидромониторной насадкой 5 под действием пружины 7 поднимается вверх, и величина площади поперечного сечения проточного канала уменьшается или проточный канал перекрывается полностью.Due to the decrease in the pressure drop across the working bodies caused by the decrease in the bottomhole load, the container 4 with the hydromonitor nozzle 5 rises up under the action of the spring 7, and the cross-sectional area of the flow channel decreases or the flow channel is completely closed.

В результате расход промывочной жидкости через узел регулирования силовой нагрузки на рабочие органы уменьшается, вызывая увеличение расхода промывочной жидкости через рабочие органы.As a result, the flow rate of flushing fluid through the control unit of the power load on the working bodies decreases, causing an increase in the flow rate of flushing fluid through the working bodies.

При этом частота вращения полого ротора 17 и долота увеличивается, повышается количество выбуренной породы и восстанавливается заданный узлом регулирования силовой нагрузки на рабочие органы режим работы винтового забойного двигателя.In this case, the rotational speed of the hollow rotor 17 and the bit increases, the amount of drill cuttings increases, and the operating mode of the downhole screw motor set by the control unit of the power load on the working bodies is restored.

Таким образом, реализация отличительных признаков предлагаемого узла регулирования силовой нагрузки на рабочие органы винтового забойного двигателя в сочетании и в совокупности с известными, создает возможность ликвидировать недостатки, присущие известному узлу регулирования силовой нагрузки на рабочие органы, и обеспечить достижение положительного технического результата - реализации назначения:Thus, the implementation of the distinguishing features of the proposed site of the regulation of the power load on the working bodies of the downhole motor in combination with the known ones, creates the opportunity to eliminate the shortcomings inherent in the known site of the regulation of the power load on the working bodies, and to achieve a positive technical result - the implementation of the purpose:

- создана возможность установления, изменения в широких пределах и периодического и оперативного регулирования силовой нагрузки на рабочие органы на рабочих, на предельных и на запредельных забойных нагрузках;- the opportunity has been created for the establishment, change over a wide range and periodic and operational regulation of the power load on the working bodies on the workers, on the ultimate and beyond the bottomhole loads;

- предотвращение возможности интенсивного истирания, повышенного износа и аварийного разрушения рабочих органов и сохранение на более длительный срок узла регулирования силовой нагрузки на рабочие органы и всего винтового забойного двигателя в работоспособном состоянии;- preventing the possibility of intensive abrasion, increased wear and accidental destruction of the working bodies and maintaining for a longer period the unit for regulating the power load on the working bodies and the whole downhole motor in working condition;

- повышение производительности винтового забойного двигателя за счет снижения непроизводительных потерь промывочной жидкости и более эффективного использования энергетических возможностей двигателя при повышении надежности и долговечности;- improving the performance of a downhole screw motor by reducing wasteful losses of flushing fluid and more efficient use of the energy capabilities of the engine while increasing reliability and durability;

- исключение возможности попадания шлама в рабочие органы через промывочные отверстия в долоте при спуско-подъемных операциях и в конечном счете повышение надежности и долговечности узла регулирования силовой нагрузки на рабочие органы и винтового забойного двигателя в целом.- elimination of the possibility of sludge entering the working bodies through flushing holes in the bit during tripping and ultimately increasing the reliability and durability of the power load control unit on the working bodies and the downhole screw motor as a whole.

Все это позволяет уменьшить потери и сократить непроизводительный расход промывочной жидкости, повысить производительность, надежность и долговечность, снизить производственные затраты на бурение нефтяных и газовых скважин, повысить экономическую эффективность использования узла регулирования силовой нагрузки на рабочие органы винтового забойного двигателя, т.е. позволяет решить поставленные в изобретении задачи.All this makes it possible to reduce losses and reduce unproductive flow rate of flushing fluid, increase productivity, reliability and durability, reduce production costs for drilling oil and gas wells, increase the economic efficiency of using the unit for regulating the power load on the working bodies of a downhole screw motor, i.e. allows you to solve the tasks of the invention.

Claims (3)

1. Узел регулирования силовой нагрузки на рабочие органы винтового забойного двигателя, содержащий полумуфту с радиальными и осевым проточными каналами, установленные в осевом проточном канале полумуфты подпружиненный контейнер с гидромониторной насадкой, установленный с возможностью осевого перемещения дорн переменного поперечного сечения, пружину, уплотнения подвижных и неподвижных соединений, отличающийся тем, что содержит полую нажимную гайку, установленную в осевом проточном канале полумуфты для взаимодействия с подпружиненным контейнером и с выполненным в осевом проточном канале полумуфты внутренним выступом или дорном, причем дорн выполнен в виде установленного на шток сменного наконечника.1. The site of regulation of the power load on the working bodies of the downhole motor, containing a coupling with radial and axial flow channels, a spring-loaded container with a hydraulic nozzle installed in the axial flow channel of the coupling half, mounted with the possibility of axial movement of mandrels of variable cross section, spring, seals movable and stationary connections, characterized in that it contains a hollow pressure nut installed in the axial flow channel of the coupling half for interaction with a spring-loaded m container and formed in the axial flow channel coupling half inner lug or mandrel, the mandrel is designed as a replaceable tip mounted on the rod. 2. Узел по п.1, отличающийся тем, что на дорне выполнен упорный торец для взаимодействия с торцом гидромониторной насадки.2. The node according to claim 1, characterized in that on the mandrel is made a persistent end face for interaction with the end face of the hydraulic nozzle. 3. Узел по пп.1 и 2, отличающийся тем, что пружина выполнена в виде единого неразъемного блока привулканизированных друг к другу тарельчатых пружин. 3. The node according to claims 1 and 2, characterized in that the spring is made in the form of a single integral block vulcanized to each other plate springs.
RU2009140544/03A 2009-11-02 2009-11-02 Unit to control power load onto working elements RU2492306C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009140544/03A RU2492306C2 (en) 2009-11-02 2009-11-02 Unit to control power load onto working elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009140544/03A RU2492306C2 (en) 2009-11-02 2009-11-02 Unit to control power load onto working elements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009140544A RU2009140544A (en) 2011-05-10
RU2492306C2 true RU2492306C2 (en) 2013-09-10

Family

ID=44732277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009140544/03A RU2492306C2 (en) 2009-11-02 2009-11-02 Unit to control power load onto working elements

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2492306C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1430491A1 (en) * 1983-03-25 1988-10-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники Versions of hole-bottom screw-type motor
SU1613557A1 (en) * 1987-02-16 1990-12-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники Face engine
US5174392A (en) * 1991-11-21 1992-12-29 Reinhardt Paul A Mechanically actuated fluid control device for downhole fluid motor
RU2164582C2 (en) * 1999-06-16 2001-03-27 ОАО НПО "Буровая техника" Configuration of lower part of drill pipe string to drive inclined or horizontal holes by screw face motor
RU2205933C1 (en) * 2001-11-15 2003-06-10 Щелконогов Геннадий Александрович Screw hydraulic downhole motor
US7234545B2 (en) * 2003-12-12 2007-06-26 Pinol Hugo Luis Self-blocking safety device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1430491A1 (en) * 1983-03-25 1988-10-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники Versions of hole-bottom screw-type motor
SU1613557A1 (en) * 1987-02-16 1990-12-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники Face engine
US5174392A (en) * 1991-11-21 1992-12-29 Reinhardt Paul A Mechanically actuated fluid control device for downhole fluid motor
RU2164582C2 (en) * 1999-06-16 2001-03-27 ОАО НПО "Буровая техника" Configuration of lower part of drill pipe string to drive inclined or horizontal holes by screw face motor
RU2205933C1 (en) * 2001-11-15 2003-06-10 Щелконогов Геннадий Александрович Screw hydraulic downhole motor
US7234545B2 (en) * 2003-12-12 2007-06-26 Pinol Hugo Luis Self-blocking safety device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009140544A (en) 2011-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2025898C (en) Down-hole mud actuated hammer
US3945446A (en) Stabilizer for drill strings
US6016880A (en) Rotating drilling head with spaced apart seals
US3244459A (en) Pressure lubricated drill bit bearing
US4410054A (en) Well drilling tool with diamond radial/thrust bearings
US7108058B2 (en) Packing assembly for rotary drilling swivels and pumps having rotating shafts
US3989114A (en) Circulation sub for in-hole hydraulic motors
US5562170A (en) Self-lubricating, fluid-actuated, percussive down-the-hole drill
CA3138376C (en) Reactive torque automatic balancing device for screw drilling tool, drilling string, and method
US5711205A (en) Self-lubricating, fluid-actuated, percussive down-the-hole drill
JP6841476B2 (en) Liquid replacement double control type heat attack huff and puff ejection / overflow prevention device
CN109653691B (en) Hydraulic and mechanical compound controllable rock debris bed cleaning tool
CN205297316U (en) Level is directional bores with efflux formula churn drilling tools that surges
US5566771A (en) Reversible casing for a self-lubricating, fluid-actuated, percussive down-the-hole drill
US4361194A (en) Bearing system for a downhole motor
US4809779A (en) Arrangement for cleaning internal surface of casing strings
RU2761069C2 (en) Drill bit with removable head part
CN104196456A (en) PDC drill tool with alternating cutting trajectory
RU2205933C1 (en) Screw hydraulic downhole motor
RU2492306C2 (en) Unit to control power load onto working elements
US7040417B2 (en) Drilling systems
GB2375578A (en) Apparatus and method for coupling two rods
RU2279531C1 (en) Flushing unit for drill bit
US4548283A (en) Rotating shaft seal and bearing lubricating apparatus
US20230193694A1 (en) Percussion and Cutting Composite Drilling Tool