RU2610490C2 - Турбобур - Google Patents

Турбобур Download PDF

Info

Publication number
RU2610490C2
RU2610490C2 RU2014142243A RU2014142243A RU2610490C2 RU 2610490 C2 RU2610490 C2 RU 2610490C2 RU 2014142243 A RU2014142243 A RU 2014142243A RU 2014142243 A RU2014142243 A RU 2014142243A RU 2610490 C2 RU2610490 C2 RU 2610490C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
housing
semi
projections
cylindrical sections
Prior art date
Application number
RU2014142243A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014142243A (ru
Inventor
Токтамыс Нусипхулович Мендебаев
Нурлан Жаксибекович Смашов
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческий центр "Алмас"
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 Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческий центр "Алмас" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческий центр "Алмас"
Priority to RU2014142243A priority Critical patent/RU2610490C2/ru
Publication of RU2014142243A publication Critical patent/RU2014142243A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2610490C2 publication Critical patent/RU2610490C2/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B4/00Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/02Fluid rotary type drives

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к забойным гидравлическим двигателям. Турбобур содержит корпус, в полости которого размещен уступообразный ротор в поперечном сечении. Уступы на роторе выполнены имеющими зазор с корпусом. Между уступами расположены выдвинутые относительно них в сторону корпуса полуцилиндрические участки, внешней стороной скользяще контактирующие с внутренней стенкой корпуса. Уступы и полуцилиндрические участки разделены выпуклыми поверхностями наружу. Обеспечивается достижение стабильно высоких значений крутящего момента и частоты вращения ротора. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к забойным гидравлическим двигателям.
Известен забойный двигатель, содержащий корпус, размещенный внутри него ротор, кольцевую полость между ними, подводящие каналы. Патент Российской Федерации №2155851, кл. E21B 4/02, 2000.
Конструкция забойного двигателя не обеспечивает достижение высоких значений энергетических характеристик из-за потерь давлений рабочей жидкости в системе подачи.
Прототипом изобретения выбран турбобур, содержащий корпус, в полости которого размещен уступообразный ротор в поперечном сечении. Патент Российской Федерации №2135729, кл. E21B 4/02, 1999.
Недостатки прототипа: неполное использование потенциальной энергии воздействия скоростного напора рабочей жидкости на ротор, присутствие гидродинамических помех вращению ротора в виде сжимающих давлений рабочей жидкости, приложенных к поверхности ротора в направлении центра, что совокупно снижает энергетические характеристики турбобура, отсюда - надежность его работы.
Задача изобретения - повышение надежности работы турбобура.
Технический результат - достижение стабильно высоких значений крутящего момента и частоты вращения ротора путем максимального использования потенциальной энергии рабочей жидкости и уменьшения гидродинамических помех вращательному движению ротора.
Результат достигается тем, что в турбобуре, содержащем корпус, в полости которого размещен уступообразный ротор в поперечном сечении, согласно изобретению уступы на роторе выполнены имеющими зазор с корпусом, между уступами расположены выдвинутые относительно них в сторону корпуса полуцилиндрические участки, внешней стороной скользяще контактирующие с внутренней стенкой корпуса, при этом уступы и полуцилиндрические участки разделены выпуклыми поверхностями кнаружи.
Совокупностью отличительных признаков изобретения обеспечивается одновременное приложение ударно скоростного напора рабочей жидкости на уступы и на полуцилиндрические участки, где сила давления значительно увеличивается, в полости между корпусом и ротором в силу наличия уступов появляется водоворотная зона, которая характеризуется повышенной пульсацией скоростей и давлений, и наибольший вектор деформированной эпюры осредненных скоростей смещается в сторону корпуса, направленный в полуцилиндрические участки ротора ближе к внешней стороне, удлинением плеча сил крутящего момента и достижением максимального использования энергии скоростного напора рабочей жидкости.
Отличительный признак - уступы и полуцилиндрические участки разделены выпуклыми поверхностями кнаружи, при вращении ротора на этих поверхностях образуется безотрывная транзитная струя, позволяющая уменьшить величину окружной поперечной силы прижатия ротора к центру, тем самым помех его вращению в полости корпуса.
Существенные признаки изобретения имеют причинно-следственную связь, обеспечивают решение поставленной задачи и достижение технического результата.
На фигуре изображен турбобур в поперечном сечении.
Турбобур содержит корпус 1 с подводящими каналами 2, в полости корпуса 1 размещен ротор 3, жестко посаженный на вал 4. На роторе 3 выполнены уступы 5 и выдвинутые относительно них в сторону корпуса 1 полуцилиндрические участки 6, внешней стороной скользяще контактирующие с внутренней стенкой корпуса 1. При этом уступы 5 и полуцилиндрические участки 6 разделены выпуклыми поверхностями 7 кнаружи.
Турбобур работает следующим образом. При подаче потоки рабочей жидкости через подводящие каналы 2 корпуса 1 поступают в полость последнего, и одновременным приложением ударно скоростного напора на уступы 5 и на полуцилиндрические участки 6 приводят во вращательное движение ротор 3 с валом 4. Корпус 1 не вращается. При этом наибольшую ударную нагрузку рабочей жидкости воспринимают части полуцилиндрических участков 6, расположенные ближе к корпусу, этим создаются условия для повышения значения крутящего момента и частоты вращения. Внутренние гидродинамические помехи вращательному движению ротора 3 снижаются присутствием выпуклых поверхностей 7, кнаружи, что также способствует максимальному использованию потенциальной энергии рабочей жидкости.
Эксперименты, проведенные с целью исследование энергетических характеристик опытного образца предлагаемого изобретением турбобура наружным диаметром 195 мм, на буровом стенде, оснащенном контрольно-измерительными приборами и возможностью визуального наблюдения при замедленной съемке за силовым взаимодействием рабочей жидкости и ротора, показали, что конструкция работоспособна, при малой габаритной длине (1,6-2,2 м) и расходе рабочей жидкости 280-340 л/мин, численные значения крутящего момента и частоты вращения выше, чем у серийных турбобуров соответствующего диаметра.

Claims (1)

  1. Турбобур, содержащий корпус, в полости которого размещен уступообразный ротор в поперечном сечении, отличающийся тем, что уступы на роторе выполнены имеющими зазор с корпусом, между уступами расположены выдвинутые относительно них в сторону корпуса полуцилиндрические участки, внешней стороной скользяще контактирующие с внутренней стенкой корпуса, при этом уступы и полуцилиндрические участки разделены выпуклыми поверхностями наружу.
RU2014142243A 2014-10-20 2014-10-20 Турбобур RU2610490C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014142243A RU2610490C2 (ru) 2014-10-20 2014-10-20 Турбобур

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014142243A RU2610490C2 (ru) 2014-10-20 2014-10-20 Турбобур

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014142243A RU2014142243A (ru) 2016-05-20
RU2610490C2 true RU2610490C2 (ru) 2017-02-13

Family

ID=56011739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014142243A RU2610490C2 (ru) 2014-10-20 2014-10-20 Турбобур

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2610490C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2660667C1 (ru) * 2017-06-05 2018-07-09 Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческий центр "Алмас" Способ бурения скважин
EA034947B1 (ru) * 2018-04-09 2020-04-09 Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческий центр "Алмас" Объемный забойный двигатель

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2348047A (en) * 1941-05-01 1944-05-02 Smith Corp A O Mud turbine and method of assembling the same
SU470581A1 (ru) * 1971-10-26 1975-05-15 Забойный двигатель
SU1313997A1 (ru) * 1986-01-29 1987-05-30 И.В.Купецкий Гидравлический забойный двигатель
RU2049902C1 (ru) * 1989-07-12 1995-12-10 Нагибин Лев Николаевич Объемный забойный двигатель
RU2135729C1 (ru) * 1997-10-20 1999-08-27 Акционерное общество закрытого типа "Компания Жайлау" Турбобур
RU2220270C2 (ru) * 2001-08-06 2003-12-27 Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Внедренческий Центр Алмас" Объемный забойный двигатель
RU2283936C2 (ru) * 2004-07-30 2006-09-20 Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Внедренческий Центр Алмас" Забойный двигатель

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2348047A (en) * 1941-05-01 1944-05-02 Smith Corp A O Mud turbine and method of assembling the same
SU470581A1 (ru) * 1971-10-26 1975-05-15 Забойный двигатель
SU1313997A1 (ru) * 1986-01-29 1987-05-30 И.В.Купецкий Гидравлический забойный двигатель
RU2049902C1 (ru) * 1989-07-12 1995-12-10 Нагибин Лев Николаевич Объемный забойный двигатель
RU2135729C1 (ru) * 1997-10-20 1999-08-27 Акционерное общество закрытого типа "Компания Жайлау" Турбобур
RU2220270C2 (ru) * 2001-08-06 2003-12-27 Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Внедренческий Центр Алмас" Объемный забойный двигатель
RU2283936C2 (ru) * 2004-07-30 2006-09-20 Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Внедренческий Центр Алмас" Забойный двигатель

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2660667C1 (ru) * 2017-06-05 2018-07-09 Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческий центр "Алмас" Способ бурения скважин
EA034947B1 (ru) * 2018-04-09 2020-04-09 Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческий центр "Алмас" Объемный забойный двигатель

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014142243A (ru) 2016-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202108436U (zh) 一种洗井用水力自旋转喷头
CN104018779B (zh) 一种具有周向冲击功能的井下动力钻具
CN106246106B (zh) 一种脉冲式水力射流钻井工具
CN104234651A (zh) 一种用于水平井的耐高温振动工具
US8905733B2 (en) Progressing cavity pump/motor
EA200870026A1 (ru) Устройство для гидравлической защиты электродвигателя скважинного насоса
CN102296928A (zh) 一种油密封腔压力平衡螺杆钻具传动轴总成
RU2017136106A (ru) Буровое долото с самонаправляемым соплом и способ его применения
RU2610490C2 (ru) Турбобур
RU2015148925A (ru) Усовершенствованный способ и устройство для выполнения бокового канала из ствола скважины
CN109403866A (zh) 节率式高频水力脉冲振荡减阻提速器
RU2015111832A (ru) Буровой двигатель с муфтой, вращаемой в одном направлении
WO2014174315A3 (en) Improved turbine
RU2015154450A (ru) Генератор колебаний с колеблющимся весовым элементом
CN204152424U (zh) 一种井下螺杆钻具
CN103485718A (zh) 一种基于脉冲激励的减摩降阻工具
CN202227977U (zh) 一种油密封腔压力平衡螺杆钻具传动轴总成
RU2581856C1 (ru) Объемный забойный двигатель
CN107165574B (zh) 一种冲锤式冲击螺杆钻具
US20160097280A1 (en) Artificial lifting system with base-mounted progressive cavity motor for extracting hydrocarbons
CN209277811U (zh) 节率式高频水力脉冲振荡减阻提速器
GB2596766A (en) Wear resistant vibration assembly and method
CN203161554U (zh) 一种汽车水泵
CN110067513A (zh) 一种旋转振动套管引导下入工具
CN204387095U (zh) 滑动轴承冷却润滑装置

Legal Events

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

Effective date: 20171021