RU2799928C1 - Устройство для бурения с разновращающимися коронками - Google Patents
Устройство для бурения с разновращающимися коронками Download PDFInfo
- Publication number
- RU2799928C1 RU2799928C1 RU2022131715A RU2022131715A RU2799928C1 RU 2799928 C1 RU2799928 C1 RU 2799928C1 RU 2022131715 A RU2022131715 A RU 2022131715A RU 2022131715 A RU2022131715 A RU 2022131715A RU 2799928 C1 RU2799928 C1 RU 2799928C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turbodrill
- drilling
- rotor
- rotors
- drill bits
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к инструментам и устройствам для проводки нефтяных и газовых скважин методом шлангового бурения; предназначено для снятия крутящего момента со шланга. Устройство для бурения скважины включает турбобур, состоящий из статора и двух роторов - наружного и внутреннего по отношению к статору, дифференциальный механизм между наружным и внутренним роторами, разновращающиеся буровые коронки - наружная и внутренняя с приводом от наружного ротора и внутреннего ротора, соответственно. Наружная и внутренняя буровые коронки соединены между собой тором, а с соответствующим каждой из них ротором - через круговые приливы с возможностью поворота и скольжения относительно соединяющего их тора и относительно роторов в зависимости от положения осей сателлитов дифференциального механизма. Обеспечивается повышение точности и линейности угловых перемещений. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области инструментов и устройств, использующихся для проводки нефтяных и газовых скважин методом шлангового турбинного бурения, и используется для снятия крутящего момента со шланга.
Ближайшим аналогом заявляемого изобретения является известное устройство для бурения скважин (Устройство для бурения с разновращающимися коронками. /А.М. Пищухин, Г.Ф. Ахмедьянова/ Патент РФ 2781993, опубл. 21.10.2022 Бюл. №30) концентрично расположенными буровыми коронками, вращаемыми в разных направлениях с возможностью согласованного их поворота в осевой плоскости скважины, включающее турбобур, состоящий из статора и двух роторов - наружного и внутреннего, разновращающиеся буровые коронки, дифференциальный и винтовой механизмы и наружные и внутренние зубчатые рейки, зубчатые колеса, сцепленные с зубчатыми частями, выполненными на сторонах коронок, противоположных режущим.
Это устройство содержит значительное количество необходимых и общих с заявляемым устройством конструктивных признаков, однако вследствие двух разнесенных в пространстве осей вращения имеет место рассогласование и нелинейность поворота наружной и внутренней буровых коронок в известном способе, что приводит к неточному разделению площадей разбуривания или даже к заклиниванию устройства.
Целью изобретения является повышение точности и линейности согласованного поворота буровых коронок за счет совмещения осей вращения на дополнительно введенном торе.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для бурения скважины с разновращающимися буровыми коронками, имеющем турбобур, состоящий из статора и двух роторов - наружного и внутреннего, разновращающиеся буровые коронки, дифференциальный и винтовой механизмы дополнительно введен тор, по которому скользят буровые коронки, а сами коронки имеют круговые приливы, разгружающие их при бурении.
На фигуре 1 изображен разрез А-А заявляемого устройства, на фигуре 2 показан разрез Б-Б, на фигуре 3 показан разрез В-В.
На статор турбобура 1 опирается с помощью радиального и упорного подшипников наружный ротор турбобура 2. Внутренний ротор турбобура 3 установлен на оси статора турбобура 1. В статоре турбобура 1 имеются окна 4 и 5 для прохождения промывочной жидкости к лопаточным венцам 6 наружного ротора турбобура 2 и лопаточным венцам 7 внутреннего ротора турбобура 3 и лопаточным венцам 8 статора турбобура 1. В торец наружного ротора турбобура 2 через пазы вводятся на круговых приливах 9 наружные буровые коронки 10 имеющие возможность скользить по тору 24. Внутренний ротор турбобура 3 имеет на торце перо 25 и лепестки 11, на круговых приливах 12 которых также вводятся внутренние буровые коронки 13, имеющие возможность скользить по тору 24. Через наружные зубчатые рейки 14 и наружные зубчатые колеса 15 наружные буровые коронки 10 связаны с тарелкой 16, установленной на статоре турбобура 1 посредством шлицевого соединения - для предотвращения возможности вращения тарелки 16 вокруг оси устройства и обеспечения возможности ее осевого движения. Аналогично через внутренние зубчатые рейки 17, внутренние зубчатые колеса 18 внутренние буровые коронки 13 также связаны с тарелкой 16. Между наружным ротором 2 турбобура и внутренним ротором 3 находится дифференциальный механизм, включающий солнечное колесо 19, выполненное непосредственно на наружном роторе 2 турбобура с внутренней стороны, солнечное колесо 20 на внутреннем роторе турбобура 3 с наружной стороны и два сателлита 21. Каждый из сателлитов 21 состоит из двух конических шестерен для исключения осевого движения относительно роторов турбобура и посажен на радиально-упорный подшипник. Оси 22 сателлитов 21 соединены вместе водилом 23 и связаны с тарелкой 16 через передачу винт-гайка. Для разбуривания центра забоя и предотвращения увода устройства от центра нижняя часть турбобура 3 выполнена в виде режущего пера 25.
Работа устройства происходит следующим образом.
Промывочная жидкость поступает из буровой колонны (бурового шланга) через окна 4 к лопаточным венцам 7 внутреннего ротора турбобура 3 и через окна 5 к лопаточным венцам 6 наружного ротора турбобура 2 под давлением и вращает наружный 2 и внутренний 3 роторы турбобура в противоположном направлении. Лопаточные венцы 8 статора турбобура 1 при этом неподвижны и лишь разворачивают поток промывочной жидкости. При равенстве крутящих моментов на наружном 2 и внутреннем 3 роторах турбобура их вращение (на фигуре 2 направление вращения показано круговыми стрелками) осуществляется с равными линейными скоростями на солнечных колесах 19, 20. При этом оси 22 сателлитов 21 стационарны и не двигаются относительно статора турбобура 1. При возрастании крутящего момента, например, на наружном роторе турбобура 2 из-за более твердой породы угловая скорость его вращения падает. Оси 22 сателлитов 21 приходят в движение по часовой стрелке на фигуре 2 и, за счет соединения винт-гайка между водилом 23 и тарелкой 16, тянут тарелку 16 вверх. Это движение увлекает за собой наружные зубчатые рейки 14 и внутренние зубчатые рейки 17, которые вращают наружные зубчатые колеса 15 и внутренние зубчатые колеса 18, последние в свою очередь поворачивают буровые коронки 10 и 13, скользящие по тору 24, уменьшая кольцевую площадь разбуривания и увеличивая круговую площадь разбуривания до тех пор, пока моменты резания на буровых коронках не уравняются. При этом усилия резания передаются от буровых коронок 10 и 13 через круговые приливы 9 и 12 на роторы 2 и 3, тем самым позволяя круговое скольжение и предотвращая перемещение вдоль оси ротора. Аналогично происходит изменение площадей в случае возрастания момента резания на внутреннем роторе турбобура 3, только движение осей 22 сателлитов 21 вместе с водилом 23, тарелки 16, зубчатых реек 14 и 17, зубчатых колес 15 и 18, и буровых коронок 10 и 13 меняет направление на противоположное.
Claims (1)
- Устройство для бурения скважины, включающее турбобур, состоящий из статора и двух роторов - наружного и внутреннего по отношению к статору, дифференциальный механизм между наружным и внутренним роторами, разновращающиеся буровые коронки - наружная и внутренняя с приводом от наружного ротора и внутреннего ротора соответственно, отличающееся тем, что наружная и внутренняя буровые коронки соединены между собой тором, а с соответствующим каждой из них ротором - через круговые приливы с возможностью поворота и скольжения относительно соединяющего их тора и относительно роторов в зависимости от положения осей сателлитов дифференциального механизма.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2799928C1 true RU2799928C1 (ru) | 2023-07-14 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU794139A1 (ru) * | 1978-06-14 | 1981-01-07 | Нижне-Волжский Научно-Исследовательскийинститут Геологии И Геофизики | Способ бурени скважин |
SU1133385A1 (ru) * | 1983-11-04 | 1985-01-07 | Шахтинский Филиал Новочеркасского Ордена Трудового Красного Знамени Политехнического Института Им.Серго Орджоникидзе | Устройство дл направленного бурени скважин |
SU1384701A1 (ru) * | 1981-02-13 | 1988-03-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники | Буровой гидравлический агрегат |
RU2100559C1 (ru) * | 1995-11-16 | 1997-12-27 | Индивидуальное частное предприятие "ГЕОИНСТРУМЕНТС" | Инструмент для бурения скважин |
US20130118811A1 (en) * | 2011-11-11 | 2013-05-16 | Baker Hughes Incorporated | Drilling Apparatus Including Milling Devices Configured to Rotate at Different Speeds |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU794139A1 (ru) * | 1978-06-14 | 1981-01-07 | Нижне-Волжский Научно-Исследовательскийинститут Геологии И Геофизики | Способ бурени скважин |
SU1384701A1 (ru) * | 1981-02-13 | 1988-03-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники | Буровой гидравлический агрегат |
SU1133385A1 (ru) * | 1983-11-04 | 1985-01-07 | Шахтинский Филиал Новочеркасского Ордена Трудового Красного Знамени Политехнического Института Им.Серго Орджоникидзе | Устройство дл направленного бурени скважин |
RU2100559C1 (ru) * | 1995-11-16 | 1997-12-27 | Индивидуальное частное предприятие "ГЕОИНСТРУМЕНТС" | Инструмент для бурения скважин |
US20130118811A1 (en) * | 2011-11-11 | 2013-05-16 | Baker Hughes Incorporated | Drilling Apparatus Including Milling Devices Configured to Rotate at Different Speeds |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9334691B2 (en) | Apparatus and method for controlling or limiting rotor orbit in moving cavity motors and pumps | |
US4590820A (en) | Rotational power transmission apparatus | |
EP2841675B1 (en) | Downhole motor with concentric rotary drive system | |
RU2673639C2 (ru) | Планетарный редукторный механизм для приведения во вращение лопастных узлов турбомашины с редуктором | |
RU2629315C2 (ru) | Подшипник ротора для забойного двигателя с перемещающейся полостью | |
HU184664B (en) | Hydraulic drilling motor for deep drilling | |
JP2009103312A (ja) | 連続可変比動力伝達装置に関する改良 | |
US4105377A (en) | Hydraulic roller motor | |
US8602127B2 (en) | High temperature drilling motor drive with cycloidal speed reducer | |
CN107110334B (zh) | 包含两个太阳齿轮和啮合间隙最小化的行星齿轮传动装置 | |
WO2014137330A1 (en) | Roll reduction system for rotary steerable system | |
RU2799928C1 (ru) | Устройство для бурения с разновращающимися коронками | |
US20210285289A1 (en) | All-metal downhole power drilling tool based on multi-stage dual plunger eccentric gear mechanism | |
US4170441A (en) | Speed changer for in-hole motors | |
RU2781993C1 (ru) | Устройство для бурения с разновращающимися коронками | |
CA1174875A (en) | Driveshaft arrangement for a rotary expansible chamber device | |
RU2700106C1 (ru) | Гидродинамическая автоматическая коробка передач | |
CN202483467U (zh) | 一种球铰螺杆钻具万向轴 | |
JP5527088B2 (ja) | 歯車装置のスラスト荷重伝達機構 | |
EP0230962A1 (en) | Differential device using a fluid | |
JPH0325602B2 (ru) | ||
CN105257210A (zh) | 可实现定转子精确定位的新型涡轮钻具 | |
EP3175142A2 (en) | Gear mechanism | |
US3938596A (en) | Turbo-drill | |
WO1998020228A1 (en) | Turbodrill with reduction gear |