RU2726690C1 - Spindle of screw downhole motor - Google Patents
Spindle of screw downhole motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2726690C1 RU2726690C1 RU2019127250A RU2019127250A RU2726690C1 RU 2726690 C1 RU2726690 C1 RU 2726690C1 RU 2019127250 A RU2019127250 A RU 2019127250A RU 2019127250 A RU2019127250 A RU 2019127250A RU 2726690 C1 RU2726690 C1 RU 2726690C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spindle
- housing
- shaft
- thread
- radial
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 18
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 8
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
- E21B4/02—Fluid rotary type drives
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/04—Directional drilling
- E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
- E21B7/068—Deflecting the direction of boreholes drilled by a down-hole drilling motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Данное изобретение относится к бурильной технике, в частности к устройствам для бурения скважин и их составным частям, которыми являются, в том числе винтовые забойные двигатели, имеющие шпиндели. Имеются в виду такие забойные двигатели, которые предназначены для бурения наклонно-направленных нефтяных и газовых скважин, при этом для изменения направления скважины в конструкции шпинделя предусмотрены регуляторы угла перекоса осей двигателя и нижней части шпинделя, к валу которого прикреплено долото.This invention relates to drilling equipment, in particular to devices for drilling wells and their components, which are, among other things, downhole motors with spindles. This refers to such downhole motors, which are designed for drilling directional oil and gas wells, while in order to change the direction of the well, the spindle design provides adjustments for the skew angle of the motor axes and the lower part of the spindle, to the shaft of which the bit is attached.
Из патента RU 2355860 известен гидравлический забойный двигатель, содержащий корпус с размещенным внутри него ротором, вращение которого осуществляется насосной подачей текучей среды, корпус шпинделя с размещенным внутри него валом, установленным на упорно-радиальных подшипниках, а также на верхней и нижней радиальных опорах скольжения, вал шпинделя соединен приводным валом с ротором и скреплен с долотом, корпусы двигателя и шпинделя скреплены резьбовым переводником, нижняя радиальная опора шпинделя размещена в резьбовом ниппеле, а гайка, соединенная с резьбовым ниппелем, выполнена с ловильным поясом, причем вал шпинделя выполнен с резьбовым поясом, расположенным между нижней радиальной опорой скольжения и выходной частью вала, предназначенной для крепления долота, на резьбовом поясе вала шпинделя закреплена резьбовая втулка, на которой выполнен ловильный бурт, предназначенный для взаимодействия с ловильным поясом гайки, соединенной с резьбовым ниппелем, при этом диаметр ловильного бурта резьбовой втулки не превышает диаметр выходной части вала шпинделя. Диаметры корпуса шпинделя, резьбового ниппеля и гайки не превышают диаметр выходной части вала шпинделя, при этом расстояние между нижним краем рабочей поверхности нижней радиальной опоры и направленным к ловильному поясу гайки торцом выходной части вала шпинделя не превышает расстояние между нижним краем осевой опоры и верхним краем рабочей поверхности нижней радиальной опоры. Гайка закреплена внутри резьбового ниппеля и образует с резьбовой втулкой кольцевой дроссельный канал, при этом длина кольцевого дроссельного канала не превышает половины его максимального диаметра (RU 2355860 С1, 20.05.2009).From the patent RU 2355860, a hydraulic downhole motor is known, containing a housing with a rotor located inside it, the rotation of which is carried out by a pumping fluid supply, a spindle housing with a shaft located inside it, mounted on thrust radial bearings, as well as on upper and lower radial sliding bearings, the spindle shaft is connected by the drive shaft to the rotor and fastened to the bit, the motor and spindle bodies are fastened by a threaded sub, the lower radial support of the spindle is located in the threaded nipple, and the nut connected to the threaded nipple is made with a fishing belt, and the spindle shaft is made with a threaded belt, located between the lower radial sliding bearing and the output part of the shaft, intended for fastening the bit, a threaded bushing is fixed on the threaded belt of the spindle shaft, on which a fishing shoulder is made, designed to interact with the fishing belt of the nut connected to the threaded nipple, while the diameter of the fishing drill This threaded sleeve does not exceed the diameter of the output end of the spindle shaft. The diameters of the spindle body, threaded nipple and nut do not exceed the diameter of the output part of the spindle shaft, while the distance between the lower edge of the working surface of the lower radial support and the end face of the output part of the spindle shaft directed to the fishing belt of the nut does not exceed the distance between the lower edge of the axial support and the upper edge of the working the surface of the lower radial support. The nut is fixed inside the threaded nipple and forms an annular throttle channel with the threaded bushing, while the length of the annular throttle channel does not exceed half of its maximum diameter (RU 2355860 C1, 20.05.2009).
Известны шпиндели забойных двигателей (RU 2232859 С2, 10.10.2003. RU 48569 U1, 27.10.2005. RU 2233374 С1, 27.07.2004. RU 2114273 С1, 27.06.1998. RU 2003125040 А, 10.02.2005).Downhole motor spindles are known (RU 2232859 C2, 10.10.2003. RU 48569 U1, 27.10.2005. RU 2233374 C1, 27.07.2004. RU 2114273 C1, 27.06.1998. RU 2003125040 A, 10.02.2005).
Известен также шпиндель винтового забойного двигателя, включающий корпус, размещенный внутри корпуса вал, многоступенчатую осевую опору, верхнюю и нижнюю радиальные опоры вала, при этом осевая опора установлена между верхней и нижней радиальными опорами, на валу установлена муфта, осевая опора содержит подпятник, состоящий из корпуса, втулки с закрепленным между ними эластичным элементом, диск, кольцо корпуса и кольцо вала (RU 86645 U1, 10.09.2009).There is also known a spindle of a downhole motor, which includes a housing, a shaft located inside the housing, a multi-stage axial support, upper and lower radial shaft supports, while the axial support is installed between the upper and lower radial supports, a coupling is installed on the shaft, the axial support contains a thrust bearing consisting of bodies, bushings with an elastic element fixed between them, disc, body ring and shaft ring (RU 86645 U1, 09/10/2009).
Известен двигатель винтовой забойный ДРУ3-172РС.825, содержащий шпиндель, корпус которого выполнен из соединенных между собой трубчатых верхней части и нижней части, в радиальных верхней и нижней опорах корпуса установлен вал шпинделя, расположенный в осевой опоре и соединенный с карданным валом, концы которого соединены с верхним и нижним корпусами карданного вала, регулятор угла отклонения нижней части шпинделя от его продольной оси, при этом на коническом конце верхней части корпуса выполнена резьба для присоединения шпинделя к винтовой двигательной секции, внутри этого конического конца образована цилиндрическая полость, а на конце нижней части вала выполнена резьба для соединения с долотом (Двигатели винтовые забойные. Паспорт групповой. Каталог рисунков, рис. 1. Состав изделия, стр. 68. ООО «Фирма Радиус-Сервис», 2012).Known downhole screw engine DRU3-172RS.825, containing a spindle, the body of which is made of interconnected tubular upper part and lower part, in the radial upper and lower body supports is a spindle shaft located in the axial support and connected to the cardan shaft, the ends of which connected to the upper and lower housings of the cardan shaft, a regulator of the angle of deviation of the lower part of the spindle from its longitudinal axis, while at the conical end of the upper part of the housing there is a thread for connecting the spindle to the screw motor section, a cylindrical cavity is formed inside this conical end, and at the end of the lower parts of the shaft are threaded for connection with the bit (Downhole screw motors. Group passport. Catalog of figures, Fig. 1. Product composition, page 68. Firm Radius-Service LLC, 2012).
Также известен двигатель гидравлический забойный со шпинделем-отклонителем, при этом шпиндель содержит корпус, выполненный из соединенных между собой трубчатых верхней части и нижней части, установленный в радиальных верхней и нижней опорах вал шпинделя, расположенный в осевой опоре и соединенный с карданным валом, концы которого соединены с верхним и нижним корпусами карданного вала, регулятор угла отклонения нижней части шпинделя от его продольной оси, при этом на коническом конце верхней части корпуса выполнена резьба для присоединения шпинделя к винтовой двигательной секции, внутри этого конического конца образована цилиндрическая полость, а на конце нижней части вала выполнена резьба для соединения с долотом (Гидравлический забойный двигатель со шпинделем-отклонителем ДШОТ-98/106.7/8.42.1 и ДШОТ-98/106.7/8.43.1 производства ООО «Гидробур-сервис». Паспорт групповой. Каталог рисунков. Лист 6, рис. 1. Версия от 01.02.2019 -прототип).Also known is a downhole hydraulic motor with a whipstock spindle, wherein the spindle comprises a housing made of interconnected tubular upper and lower parts, a spindle shaft installed in radial upper and lower supports, located in an axial support and connected to a cardan shaft, the ends of which connected to the upper and lower housings of the cardan shaft, a regulator of the angle of deviation of the lower part of the spindle from its longitudinal axis, while at the conical end of the upper part of the housing there is a thread for connecting the spindle to the screw motor section, a cylindrical cavity is formed inside this conical end, and at the end of the lower parts of the shaft are threaded for connection with a bit (Downhole motor with whipstock DSHOT-98 / 106.7 / 8.42.1 and DSHOT-98 / 106.7 / 8.43.1 manufactured by Gidrobur-service LLC. Group passport. Catalog of drawings.
В прототипе на криволинейных участках скважины искривленный винтовой двигатель при вращении испытывает большие знакопеременные изгибающие нагрузки. Последние связаны со сравнительно большим расстоянием от точки перекоса осей двигателя до долота и чем больше это расстояние, тем большая изгибающая нагрузка образуется на двигателе, на его корпусных деталях, валу и радиальных опорах шпинделя. В результате при предельных указанных нагрузках надежность работы шпинделя и двигателя снижается, что отрицательно влияет на производительность бурильной машины.In the prototype, on the curved sections of the well, the curved screw motor experiences large alternating bending loads during rotation. The latter are associated with a relatively large distance from the point of misalignment of the engine axes to the bit, and the greater this distance, the greater the bending load is generated on the engine, on its body parts, shaft and radial bearings of the spindle. As a result, at the specified maximum loads, the reliability of the spindle and the motor decreases, which negatively affects the performance of the drilling machine.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности шпинделя винтового забойного двигателя.The technical result of the invention is to improve the reliability of the downhole motor spindle.
Техническим результат получен шпинделем винтового забойного двигателя, содержащим корпус, выполненный из соединенных между собой трубчатых верхней части и нижней части, установленный в радиальных верхней и нижней опорах вал шпинделя, расположенный в осевой опоре и соединенный с карданным валом, концы которого соединены с верхним и нижним корпусами карданного вала, регулятор угла отклонения оси вала шпинделя, при этом на коническом конце верхней части корпуса выполнена резьба для присоединения шпинделя к винтовой двигательной секции, внутри этого конического конца образована цилиндрическая полость, а на конце нижней части вала выполнена резьба для соединения с долотом, причем нижняя часть корпуса, выполняющая функции нижнего переводника, выполнена удлиненной так, что в этой части корпуса расположены осевая опора, радиальные опоры, вал шпинделя, концы регулятора угла отклонения и карданного вала с нижней опорой карданного вала, а в верхней части корпуса, выполняющей функции верхнего переводника, расположен верхний корпус карданного вала, при этом верхняя и нижняя части корпуса шпинделя соединены с трубчатым корпусом регулятора угла отклонения, на котором расположено кольцо регулятора враспор между торцами верхней и нижней части корпуса шпинделя, конец верхнего корпуса карданного вала расположен в цилиндрической полости верхней части корпуса, регулятор отклонения выполнен с наружной резьбой на верхнем и нижнем концах, соединенными с резьбовыми концами верхней и нижней частей корпуса.The technical result is obtained by a downhole motor spindle, comprising a housing made of interconnected tubular upper and lower parts, a spindle shaft installed in radial upper and lower supports, located in an axial support and connected to a cardan shaft, the ends of which are connected to the upper and lower driveshaft housings, a regulator of the angle of deviation of the spindle shaft axis, while at the conical end of the upper part of the housing there is a thread for connecting the spindle to the helical motor section, a cylindrical cavity is formed inside this conical end, and a thread is made at the end of the lower part of the shaft for connection with a bit, moreover, the lower part of the body, performing the functions of the lower sub, is made elongated so that in this part of the body are located the axial support, radial supports, the spindle shaft, the ends of the deflection angle regulator and the propeller shaft with the lower support of the propeller shaft, and in the upper part of the body, which performs the functions upper feather vodnik, the upper body of the propeller shaft is located, while the upper and lower parts of the spindle body are connected to the tubular body of the deflection angle regulator, on which the vspor regulator ring is located between the ends of the upper and lower parts of the spindle body, the end of the upper body of the propeller shaft is located in the cylindrical cavity of the upper part body, the deflection regulator is made with external threads at the upper and lower ends, connected to the threaded ends of the upper and lower parts of the body.
Снаружи на нижней удлиненной части корпуса выполнена проточка, образующая уменьшенный наружный диаметр D2 нижней части корпуса в сравнении с наружным диаметром D1 каждого конца этой части корпуса шпинделя, при этом расстояние L от торца вала шпинделя до точки G отклонения нижней части шпинделя от продольной оси верхней части шпинделя находится в пределах L=(8,0-9,0)D1, где D1 - наружный диаметр верхней части корпуса.Outside, on the lower elongated part of the body, a groove is made that forms a reduced outer diameter D2 of the lower part of the body in comparison with the outer diameter D1 of each end of this part of the spindle body, while the distance L from the end of the spindle shaft to point G of the deviation of the lower part of the spindle from the longitudinal axis of the upper part the spindle is in the range L = (8.0-9.0) D1, where D1 is the outer diameter of the upper part of the body.
Расположенная в полости верхней части корпуса верхняя радиальная опора имеет установленную на корпусе нижнего кардана внутреннюю втулку, а нижняя аналогичная радиальная опора имеет наружную втулку с наружной резьбой, завинченной в резьбу нижней части корпуса так, что торец наружной втулки с усилием упирается снизу в осевую опору, расположенную в нижней части корпуса шпинделя.The upper radial support located in the cavity of the upper part of the housing has an internal bushing installed on the housing of the lower universal joint, and the lower similar radial support has an external sleeve with an external thread screwed into the thread of the lower part of the housing so that the end of the external sleeve with a force abuts from below against the axial support, located at the bottom of the spindle housing.
На фиг. 1 показан шпиндель винтового забойного двигателя в рабочем положении с отклонением нижней части шпинделя на угол а относительно продольной оси шпинделя.In FIG. 1 shows the spindle of the downhole motor in the working position with a deviation of the lower part of the spindle at an angle a relative to the longitudinal axis of the spindle.
На фиг. 2 - место А на фиг. 1 и 2.In FIG. 2 - place A in FIG. 1 and 2.
На фиг. 3 показан шпиндель винтового забойного двигателя в рабочем положении без отклонения нижней части шпинделя относительно продольной оси шпинделя.In FIG. 3 shows the downhole motor spindle in the working position without deviation of the lower part of the spindle relative to the longitudinal axis of the spindle.
Шпиндель винтового забойного двигателя содержит корпус (фиг. 1), выполненный из соединенных между собой трубчатых верхней части 1 и нижней части 2 корпуса, осевую опору 3 корпуса, вал 4 шпинделя, установленный в радиальных верхней и нижней опорах 5 и 6, и карданный вал 7, концы которого соединены с верхним и нижним корпусами 8 и 9 карданного вала. Шпиндель содержит регулятор 10 угла а отклонения продольной оси нижней части шпинделя относительно продольной оси верхней части шпинделя.The spindle of the downhole motor comprises a housing (Fig. 1) made of interconnected tubular
Верхняя и нижняя части 1 и 2 корпуса выполняют функции переводников, они связаны с элементами шпинделя конструктивно и функционально. Конструктивно, соединенные с корпусом регулятора 10 части 1 и 2 корпуса представляют собой по существу корпус шпинделя.The upper and
На коническом конце 12 верхней части 1 корпуса выполнена наружная резьба 13 для присоединения к винтовой двигательной секции (не показана), внутри этого конического конца 12 образована цилиндрическая полость 14. На нижнем конце вала 4 выполнена внутренняя резьба 15 для крепления бурового долота (долото не показано). Конец верхнего корпуса 8 карданного вала расположен в цилиндрической полости 14 верхней части 1 корпуса.On the
Расстояние L от нижнего торца вала 4 до точки G отклонения шпинделя находится пределах L=(8,0-9,0)D1, где D1 - наружный диаметр верхней части 2 корпуса шпинделя, который больше D2 - наружного диаметра верхней части 2 корпуса в зоне, в которой стенка верхней части 2 корпуса выполнена меньше толщины стенки верхней части 2 корпуса в остальных местах верхней части 2 корпуса.The distance L from the lower end of the
Трубчатый корпус 16 регулятора 10 выполнен с наружной резьбой 17 на верхнем конце и наружной резьбой 18 на нижнем конце, при этом резьбовые концы корпуса 16 соединены с резьбовыми концами частей 1 и 2 корпуса, на которых имеется резьба 19.The
Верхняя радиальная опора 5 (фиг. 2) имеет установленную на нижнем корпусе 9 карданного вала 7 внутреннюю втулку 20, а нижняя аналогичная радиальная опора 6 имеет наружную втулку 21 с наружной резьбой, завинченной в резьбу 19 нижней части 2 корпуса так, что торец наружной втулки с усилием упирается в пакет деталей осевой опоры 3, расположенный в корпусе шпинделя.The upper radial support 5 (Fig. 2) has an
Нижняя часть 2 корпуса выполнена удлиненной и в ней расположены нижний конец корпуса 16 регулятора 10, нижний конец карданного вала 7 с его нижним корпусом 9, осевая опора 3, радиальные опоры 5 и 6, а также вал 4. В результате такой компоновки и соединения нижней части 2 корпуса с корпусом 16 регулятора - уменьшено указанное расстояние L от нижнего торца вала 4 до точки G отклонения шпинделя от его продольной оси 11.The lower part 2 of the housing is made elongated and it contains the lower end of the
С целью снижения изгибающих нагрузок, действующих на вал 4 и резьбовые соединения шпинделя, снаружи на части 2 корпуса выполнена проточка 22, уменьшающая диаметр D1 концов части 2 корпуса до диаметра D2, который меньше диаметра D1.In order to reduce the bending loads acting on the
Внутренняя втулка 20 (фиг. 2) верхней радиальной опоры 5 установлена на нижнем корпусе 9 карданного вала для уменьшения указанного расстояния L. Наружная втулка 21 (фиг. 1) нижней радиальной опоры 6 имеет наружную резьбу, соединенную с резьбой 19 части 2 корпуса так, что торец втулки 21 упирается в пакет корпусных деталей шпинделя и сжимает их в осевом направлении. Между торцами верхней и нижней частей корпуса на трубчатом корпусе 16 регулятора подвижно расположено враспор кольцо 24 регулятора. Верхний корпус 8 карданного вала имеет резьбовой конический конец 23 для его соединения винтовой двигательной секции (не показана).The inner sleeve 20 (Fig. 2) of the upper
Работает шпиндель следующим образом. Перед спуском двигателя в скважину на регуляторе угла перекоса 10 устанавливают нужный угол а отклонения продольной оси нижней части шпинделя относительно продольной оси верхней части шпинделя. Угол устанавливают в соответствии с проектируемым темпом набора кривизны скважины.The spindle works as follows. Before lowering the engine into the well, on the
Для установки угла а отклонения отвинчивают верхнюю часть 1 корпуса от корпуса 16 регулятора 10. Передвигают кольцо 24 регулятора вверх до выхода его из зацепления с нижней частью 2 корпуса. Поворачивают кольцо 24 регулятора относительно нижней части 2 корпуса до совпадения меток кольца с метками требуемого угла а. Опускают кольцо 24 и вводят его в зацепление с нижней частью 2 корпуса. Свинчивают верхнюю часть 1 корпуса с корпусом 16 регулятора.To set the angle a of the deflection, the
Шпиндель является частью винтового забойного двигателя. Поэтому при сборке присоединяют к верхней части шпинделя винтовую двигательную секцию (не показана), работающую известным образом, соединяют ротор этой секции с верхним корпусом 8 карданного вала, в частности с коническим резьбовым концом 25 корпуса 8, а статор двигательной секции соединяют верхней частью 1 корпуса шпинделя.The spindle is part of the downhole drilling motor. Therefore, during assembly, a helical motor section (not shown) is attached to the upper part of the spindle, operating in a known manner, the rotor of this section is connected to the
В процессе работы двигателя, крутящий момент и вращение ротора двигательной секции передается на верхний корпус 8 карданного вала, далее на карданный вал 7, нижний корпус 9 карданного вала, нижний вал 4 и, далее, через резьбовое соединение 15 - на буровое долото (не показано), хвостовик которого соединен с внутренней резьбой 15 вала 4.In the process of engine operation, the torque and rotation of the rotor of the motor section is transmitted to the
Шпиндель используют в двух режимах бурения, первый из которых предусматривает режим когда необходимо изменить направление скважины. В этом режиме бурят скважину известным образом без вращения колонны бурильных труб и забойного двигателя. В этом случае происходит изменение направления бурения скважины в сторону отклонения вала 4 от оси 11 шпинделя (фиг. 1). Второй режим не предусматривает изменение направления скважины. В этом режиме скважину бурят с вращением колонны бурильных труб и забойного двигателя соответственно. В обоих режимах работы (с вращением забойного двигателя и без его вращения используется условно искривленный шпиндель, показанный на фиг. 1, при этом в процессе бурения скважины, в зависимости от описанных режимов бурения, шпиндель или вращают, или не вращают.The spindle is used in two drilling modes, the first of which provides for a mode when it is necessary to change the direction of the well. In this mode, a well is drilled in a known manner without rotating the drill string and the downhole motor. In this case, there is a change in the direction of drilling the well towards the deviation of the
Шпиндель с двигательной секцией соединяют в сборочном цехе и собранный узел отправляют на буровую. При выставлении угла а отклонения на буровой шпиндель верхний корпус отворачивают на 2 оборота (не скручивают полностью).The spindle with the motor section is connected in the assembly shop and the assembled unit is sent to the drilling rig. When setting the angle a, the deviation on the drilling spindle is turned off by 2 turns (do not twist completely).
При работе шпинделя на нем возникают осевые нагрузки от работы ротора двигателя и долота, которые воспринимаются осевой опорой 3 шпинделя, а радиальные нагрузки воспринимаются верхней и нижней радиальными опорами 5 и 6. Когда бурение осуществляется с вращением забойного двигателя, на криволинейном участке скважины искривленный шпиндель забойного двигателя при каждом обороте испытывает сравнительно меньшую изгибающую нагрузку от стенок скважины, которая действует на корпусные детали шпинделя, его вал и радиальные опоры.When the spindle is operating, axial loads arise on it from the operation of the motor rotor and the bit, which are perceived by the
Корпус шпинделя с нижней частью 2 корпуса, выполняющей функции нижнего переводника, представляют собой по существу одну соединенную с верхней частью 1 корпуса трубчатую деталь, что позволило исключить резьбовое соединение между ними, которое было слабым местом при возникновении знакопеременных изгибающих нагрузок и приводило к преждевременным поломкам.The spindle body with the lower body part 2 serving as the lower sub is essentially one tubular part connected to the
Также нижняя часть 2 корпуса шпинделя в одной из его зон выполнена с меньшим диаметром и более тонкой стенкой в сравнении с этими параметрами концевых частей части 2 корпуса. Это позволило сделать корпус шпинделя менее жестким и более гибким, а также существенное уменьшение расстояние от торца вала шпинделя до точки G изменения направления бурения позволило уменьшить изгибающий момент на валу и на корпусе шпинделя.Also, the lower part 2 of the spindle body in one of its zones is made with a smaller diameter and a thinner wall in comparison with these parameters of the end parts of the body part 2. This made it possible to make the spindle body less rigid and more flexible, as well as a significant reduction in the distance from the end of the spindle shaft to the point G of the change in the direction of drilling made it possible to reduce the bending moment on the shaft and on the spindle body.
В результате создана возможность бурения с увеличенной частотой вращения бурильной колонны на повышенной скорости бурения, при этом повышен ресурс работы шпинделя вследствие снижения радиальных нагрузок и повышения ресурса радиальных опор, также повышена надежность работы шпинделя путем повышения его прочности и уменьшения действующих на него изгибающих нагрузок, поскольку из конструкции исключено вышеупомянутое резьбовое соединение двух частей корпуса. При работе шпинделя отмечено уменьшение износа долота при спуско-подъемных операциях при прохождении долотом искривленного участка бурения, что достигнуто путем уменьшения боковой силы прижатия долота к стенке скважины и уменьшения трения. Шпиндель существенно укорочен и в связи с этим его сопротивляемость изгибу повышена. Названные функциональные особенности шпинделя позволили повысить его надежность.As a result, the possibility of drilling with an increased frequency of rotation of the drill string at an increased drilling speed was created, while the service life of the spindle was increased due to a decrease in radial loads and an increase in the resource of radial bearings, and the reliability of the spindle was increased by increasing its strength and reducing the bending loads acting on it, since the design excludes the above-mentioned threaded connection of the two body parts. During the work of the spindle, a decrease in wear of the bit during round-trip operations was noted when the bit passed the curved section of drilling, which was achieved by reducing the lateral force of pressing the bit to the borehole wall and reducing friction. The spindle is significantly shortened and, therefore, its bending resistance is increased. The named functional features of the spindle made it possible to increase its reliability.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019127250A RU2726690C1 (en) | 2019-08-29 | 2019-08-29 | Spindle of screw downhole motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019127250A RU2726690C1 (en) | 2019-08-29 | 2019-08-29 | Spindle of screw downhole motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2726690C1 true RU2726690C1 (en) | 2020-07-15 |
Family
ID=71616776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019127250A RU2726690C1 (en) | 2019-08-29 | 2019-08-29 | Spindle of screw downhole motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2726690C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112459729A (en) * | 2021-01-25 | 2021-03-09 | 东营政阳自动化科技有限公司 | Oil field screw drilling tool with heat dissipation function |
| CN113818811A (en) * | 2021-10-18 | 2021-12-21 | 江苏华亚石油机械制造有限公司 | Wear-resistant and erosion-resistant screw drilling tool for oil shale in-situ mining and machining process |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3260318A (en) * | 1963-11-12 | 1966-07-12 | Smith Ind International Inc | Well drilling apparatus |
| RU2002025C1 (en) * | 1991-03-01 | 1993-10-30 | Михаил Никифорович Григорьев | Sele-orienting bottom-hole hydraulic deflecting tool |
| RU2112856C1 (en) * | 1996-11-04 | 1998-06-10 | Пермский филиал Всероссийского научно-исследовательского института буровой техники | Reduction-unit turbo-drill |
| RU2355860C2 (en) * | 2007-06-20 | 2009-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" | Hydraulic downhole engine |
| RU2386003C1 (en) * | 2008-06-30 | 2010-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" | Gerotor hydraulic motor |
| RU2599114C1 (en) * | 2015-07-31 | 2016-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус- Сервис" | Propeller shaft of hydraulic downhole motor |
-
2019
- 2019-08-29 RU RU2019127250A patent/RU2726690C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3260318A (en) * | 1963-11-12 | 1966-07-12 | Smith Ind International Inc | Well drilling apparatus |
| RU2002025C1 (en) * | 1991-03-01 | 1993-10-30 | Михаил Никифорович Григорьев | Sele-orienting bottom-hole hydraulic deflecting tool |
| RU2112856C1 (en) * | 1996-11-04 | 1998-06-10 | Пермский филиал Всероссийского научно-исследовательского института буровой техники | Reduction-unit turbo-drill |
| RU2355860C2 (en) * | 2007-06-20 | 2009-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" | Hydraulic downhole engine |
| RU2386003C1 (en) * | 2008-06-30 | 2010-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" | Gerotor hydraulic motor |
| RU2599114C1 (en) * | 2015-07-31 | 2016-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус- Сервис" | Propeller shaft of hydraulic downhole motor |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112459729A (en) * | 2021-01-25 | 2021-03-09 | 东营政阳自动化科技有限公司 | Oil field screw drilling tool with heat dissipation function |
| CN112459729B (en) * | 2021-01-25 | 2021-06-11 | 胜利油田东方实业投资集团有限责任公司 | Oil field screw drilling tool with heat dissipation function |
| CN113818811A (en) * | 2021-10-18 | 2021-12-21 | 江苏华亚石油机械制造有限公司 | Wear-resistant and erosion-resistant screw drilling tool for oil shale in-situ mining and machining process |
| CN113818811B (en) * | 2021-10-18 | 2023-11-21 | 江苏华亚石油机械制造有限公司 | Wear-resistant corrosion-resistant screw drilling tool for oil shale in-situ exploitation and processing technology |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10927612B2 (en) | Downhole auxiliary drilling apparatus | |
| US8701797B2 (en) | Bearing assembly for downhole motor | |
| CA2680895C (en) | Flow pulsing device for a drilling motor | |
| RU2726690C1 (en) | Spindle of screw downhole motor | |
| US4679638A (en) | Downhole progressive cavity type drilling motor with flexible connecting rod | |
| CN108104715B (en) | Torsion impactor based on turbine and gear | |
| CN108798503B (en) | Screw type circumferential impact drilling tool | |
| US20150167390A1 (en) | Eccentric Adjustment Coupling For Mud Motors | |
| CN110374494B (en) | Screw drilling tool | |
| EA034469B1 (en) | Cv joint for drilling motor and method | |
| RU2515627C1 (en) | Hydraulic downhole motor | |
| GB2596766A (en) | Wear resistant vibration assembly and method | |
| RU2586124C2 (en) | Hydraulic downhole motor | |
| CN214091715U (en) | Hydraulic oscillator | |
| US10024102B2 (en) | Oscillating mud motor | |
| RU2467145C2 (en) | Borehole hydraulic motor angularity regulator | |
| EP3545162B1 (en) | Multi-start thread connection for downhole tools | |
| CN112681979A (en) | Hydraulic oscillator | |
| CN113915294A (en) | Turbo drill speed reducer and turbo drill with same | |
| RU2368752C1 (en) | Counter-rotating turboprop engine | |
| RU2198994C1 (en) | Turbodrill-reduction gear | |
| RU2186923C2 (en) | Adjuster of angle and reactive moment of gerotor motor | |
| CN115822443B (en) | High-rotation-speed screw drilling tool system beneficial to prolonging service life and drilling method | |
| RU2159838C1 (en) | Helical face motor for controlled directional drilling | |
| EP3749827B1 (en) | Drilling component coupler for reinforcement |