RU73691U1 - HYDRAULIC BOTTOM ENGINE FOR DRILLING OIL AND GAS WELLS - Google Patents

HYDRAULIC BOTTOM ENGINE FOR DRILLING OIL AND GAS WELLS Download PDF

Info

Publication number
RU73691U1
RU73691U1 RU2007144128/22U RU2007144128U RU73691U1 RU 73691 U1 RU73691 U1 RU 73691U1 RU 2007144128/22 U RU2007144128/22 U RU 2007144128/22U RU 2007144128 U RU2007144128 U RU 2007144128U RU 73691 U1 RU73691 U1 RU 73691U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
engine
drilling
hydraulic
sections
downhole
Prior art date
Application number
RU2007144128/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Васильевич Филин
Original Assignee
Вячеслав Васильевич Филин
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 Вячеслав Васильевич Филин filed Critical Вячеслав Васильевич Филин
Priority to RU2007144128/22U priority Critical patent/RU73691U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU73691U1 publication Critical patent/RU73691U1/en

Links

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к нефтяной промышленности, в частности, к гидравлическим двигателям для бурения глубоких скважин. Предлагаемый гидравлический забойный двигатель обеспечивает высокую моментно-частотную характеристику, что способствует повышению эффективности разрушения горной породы буровым долотом на забое скважины и увеличению показателей бурения. Гидравлический забойный двигатель состоит из последовательно соединенных рабочих секций, при этом рабочие секции соединены между собой двухниппельным переводником, обеспечивающим соединение двух корпусов разнородных двигателей с возможностью размещения внутри полости этого переводника конусно-шлицевой муфты, соединяющей валы секций.The utility model relates to the oil industry, in particular, to hydraulic motors for drilling deep wells. The proposed hydraulic downhole motor provides a high moment-frequency characteristic, which contributes to an increase in the efficiency of rock destruction by a drill bit at the bottom of the well and an increase in drilling performance. The downhole hydraulic motor consists of series-connected working sections, while the working sections are interconnected by a two-pin sub, providing the connection of two cases of heterogeneous engines with the possibility of placing a cone-splined coupling connecting the sections shafts inside the cavity of this sub.

Description

Полезная модель относится к нефтяной промышленности, в частности, к гидравлическим двигателям для бурения глубоких скважин.The utility model relates to the oil industry, in particular, to hydraulic motors for drilling deep wells.

Известны гидравлические забойные двигатели (3ТСШ1-195, 3ТСШ-195ТЛ и др.), рабочие (технические) характеристики которых обеспечиваются сборкой отдельных стандартных секций в единый двигатель с количеством секций от трех до шести [Литвяк В.А. О результатах промысловых испытаний многосекционного турбобура 6ТС2Ш-195 // Бурение: Отеч. Опыт: экспресс-информ. / ВНИИОЭНГ. - 1978. - №11. - С.3-5; Сафонов А.Д., Саяпов И.М., Филин В.В. Применение турбобура 3ТСШ-195ТЛ в пятисекционном исполнении / Информ. Бюллетень Тюменского ЦНТИ. - Тюмень, 1979. - Вып.53. - 2 с]. Известны секционные гидравлические забойные двигатели (А7ГТШ, ТРХ1-195 и др.), улучшение рабочих (технических) характеристик которых достигается путем установки в верхней секции ступеней гидродинамического торможения [Середа Н.Г., Сахаров В.А., Тимашев А.Н. Спутник нефтяника и газовика: Справочник. - М.: Недра, 1986. - 352 с.: ил. - С.66-70; Справочник инженера по бурению/Под ред. В.И. Мищевича, Н.А.Сидорова. - М.: Недра, 1973. - В 2х т. - Т.1. - С.212-256].Known hydraulic downhole motors (3TSSh1-195, 3TSSh-195TL, etc.), the working (technical) characteristics of which are provided by assembling individual standard sections into a single engine with the number of sections from three to six [V. Litvyak. About the results of field tests of a multi-section turbodrill 6TS2Sh-195 // Drilling: Otech. Experience: express inform. / VNIIOENG. - 1978. - No. 11. - C.3-5; Safonov A.D., Sayapov I.M., Filin V.V. The use of a 3TSSh-195TL turbodrill in a five-section design / Inform. Bulletin of the Tyumen TSTI. - Tyumen, 1979. - Issue 53. - 2 s]. Sectional hydraulic downhole motors (A7GTSH, TPX1-195, etc.) are known, the improvement of the working (technical) characteristics of which is achieved by installing hydrodynamic braking stages in the upper section [N. Sereda, V. A. Sakharov, A. N. Timashev Oil and Gas Satellite: A Handbook. - M .: Nedra, 1986. - 352 p.: Ill. - S.66-70; Handbook of a Drilling Engineer / Ed. IN AND. Mishchevich, N.A. Sidorov. - M.: Nedra, 1973. - In 2 x T. - T.1. - S.212-256].

Однако технические характеристики данных двигателей имеют узкий диапазон изменений, которые недостаточны для широкого спектра разбуриваемых горных пород.However, the technical characteristics of these engines have a narrow range of changes that are insufficient for a wide range of drilled rocks.

Известен гидравлический забойный двигатель (пат. РФ №2017921). В предлагаемой конструкции двигателя рабочие камеры образованы поверхностью винтового многогранника - ротора, цилиндрической поверхностью статора и промежуточной эластичной оболочкой, Known hydraulic downhole motor (US Pat. RF №2017921). In the proposed engine design, the working chambers are formed by the surface of a helical polyhedron - a rotor, a cylindrical surface of the stator and an intermediate elastic shell,

расположенной между ними, которая закреплена на внутренней поверхности статора. Под действием гидравлического давления эластичная оболочка взаимодействует с поверхностями винтового многогранника-ротора, создавая на нем отклоняющий момент. Однако, этот двигатель имеет очень сложную конструкцию.located between them, which is fixed on the inner surface of the stator. Under the influence of hydraulic pressure, the elastic shell interacts with the surfaces of the helical polyhedron-rotor, creating a deflecting moment on it. However, this engine has a very complex structure.

Известен также гидравлический забойный двигатель (пат. РФ №2200815). Гидравлический забойный двигатель содержит корпус, имеющий элемент для соединения с бурильной колонной, и полость для подачи промывочной жидкости, один статорный элемент с направляющими поток жидкости каналами, спиральные лопасти выполнены в виде спиральных пазов на участке боковой внешней поверхности турбинного колеса, а направляющие поток жидкости каналы выполнены в виде продольных пазов, при этом количество продольных пазов, находящихся в одной плоскости поперечного сечения, не равно количеству спиральных пазов. Однако, он также имеет очень сложную конструкцию.Also known is a downhole hydraulic motor (US Pat. RF No. 2200815). The downhole hydraulic motor comprises a housing having an element for connecting to the drill string, and a cavity for supplying flushing fluid, one stator element with channels guiding the fluid flow, spiral blades are made in the form of spiral grooves in the portion of the outer side surface of the turbine wheel, and channels guiding the fluid flow made in the form of longitudinal grooves, while the number of longitudinal grooves located in the same plane of the cross section is not equal to the number of spiral grooves. However, it also has a very complex structure.

Наиболее близким к предлагаемому является гидравлический забойный двигатель (пат. РФ №2057883). Забойный гидравлический двигатель включает последовательно соединенные рабочие секции, связанные между собой элементами для искривления оси двигателя, выполненными из двух коаксиально установленных бурильных труб. Однако, этот двигатель пригоден только для бурения интервалов набора параметров кривизны стволов скважин.Closest to the proposed is a downhole hydraulic motor (US Pat. RF No. 2057883). The downhole hydraulic motor includes serially connected working sections, interconnected by elements for curving the axis of the engine, made of two coaxially mounted drill pipes. However, this engine is only suitable for drilling intervals of a set of curvature parameters of wellbores.

Задача полезной модели состоит в создании гидравлического забойного двигателя, который обеспечивал бы более высокую моментно-частотную характеристику, что способствует повышению эффективности разрушения горной породы буровым долотом на забое скважины и увеличению показателей бурения.The objective of the utility model is to create a hydraulic downhole motor, which would provide a higher moment-frequency characteristic, which helps to increase the efficiency of rock destruction by a drill bit at the bottom of the well and increase drilling performance.

Технический результат достигается тем, что гидравлический забойный двигатель содержит две секции (одна - турбинный двигатель, вторая - объемный двигатель), соединенные двухниппельным переводником, с The technical result is achieved in that the downhole hydraulic motor contains two sections (one is a turbine engine, the second is a volumetric engine) connected by a double-pin sub, with

размерами, позволяющими соединить два разнородных двигателя и обеспечивающими возможность размещения внутри полости этого переводника конусно-шлицевой муфты, соединяющей валы секций.dimensions that allow you to connect two heterogeneous engines and provide the ability to place inside the cavity of this sub conical splined coupling connecting the shafts of the sections.

Конструкция предлагаемого гидравлического забойного двигателя (КГЗД) изображена на фиг.1: 1 - секция объемного двигателя; 2 - шпиндельная секция объемного двигателя; 3 - шейка шпинделя под хомут; 4 - выходная часть вала шпинделя объемного двигателя; 5 - окна для выхода бурового раствора; 6 - двухниппельный переводник; 7 - конусно-шлицевая муфта; 8 - вал секции турбинного двигателя; 9 - шпиндельная секция турбинного двигателя; 10 - ниппель шпинделя турбинного двигателя; 11 - вал шпинделя турбинного двигателя; 12 - переводник для присоединения бурового долота.The design of the proposed downhole hydraulic motor (KGZD) is shown in figure 1: 1 - section of a three-dimensional engine; 2 - spindle section of a volumetric engine; 3 - spindle neck under the clamp; 4 - the output part of the spindle shaft of the surround engine; 5 - windows for the exit of the drilling fluid; 6 - two-nipple sub; 7 - conical-splined coupling; 8 - shaft of a turbine engine section; 9 - spindle section of a turbine engine; 10 - nipple of the spindle of a turbine engine; 11 - spindle shaft of a turbine engine; 12 - sub for attaching the drill bit.

Секция объемного двигателя 1 через шпиндельную секцию 2 соединена с секцией турбинного двигателя 9 с помощью двухниппельного переводника 6, геометрические размеры которого обеспечивают прочное соединение двух корпусов разнородных двигателей и обеспечивают возможность размещения внутри полости этого переводника конусно-шлицевой муфты 7, соединяющей валы секций 4 и 8.The volumetric engine section 1 through the spindle section 2 is connected to the turbine engine section 9 using a two-pin sub 6, the geometrical dimensions of which provide a solid connection of two cases of heterogeneous engines and allow the conical splined coupling 7 to be connected inside the cavity of this sub, connecting the shafts of sections 4 and 8 .

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В шпиндельную секцию объемного двигателя навинчивается двухниппельный переводник 6, к нижней части которого присоединяется двигательная секция турбинного двигателя со шпинделем 9. Соединение валов шпинделя объемного двигателя и турбинного двигателя осуществляется с помощью конусно-шлицевой муфты 7. Буровой раствор, пройдя секцию объемного двигателя, попадает в вал шпинделя этого же двигателя и выходит из него через два симметрично расположенных окна 5. Далее буровой раствор проходит через рабочие ступени турбинного двигателя, попадает в вал шпинделя 11 и далее в буровое долото. Такое комбинирование разнородных двигателей смещает рабочую характеристику высокооборотного турбинного двигателя в сторону устойчивой работы вала A two-pin sub 6 is screwed into the spindle section of the volumetric engine, to the lower part of which the turbine engine section with the spindle 9 is connected. The spindle shafts of the volumetric engine and the turbine engine are connected using a cone-splined coupling 7. The drilling fluid passes through the volumetric engine section and the spindle shaft of the same engine and leaves it through two symmetrically located windows 5. Next, the drilling fluid passes through the working stages of the turbine engine, a spindle shaft 11 and further to the drill bit. Such a combination of heterogeneous engines shifts the performance of a high-speed turbine engine towards stable shaft operation

на низкой частоте вращения, а объемный двигатель, осуществляя гидродинамическое торможение, обеспечивает высокие моментную характеристику и приемистость к осевой нагрузке.at a low speed, and the volumetric engine, providing hydrodynamic braking, provides high torque characteristics and throttle response to axial load.

Результаты промысловых испытаний предлагаемого двигателя (КГЗД) при бурении скважин серийными долотами Ш215,9СГВ и Ш215,9СГН представлены в таблице 1 в сопоставлении с отработкой однотипных долот серийными турбобурами 3ТСШ1-195 и винтовыми забойными двигателями Д1-195.The results of field tests of the proposed engine (KGZD) when drilling wells with serial chisels Ш215,9СГВ and Ш215,9СГН are presented in table 1 in comparison with the development of the same type of bits with serial turbodrills 3TSSh1-195 and screw downhole motors D1-195.

Таким образом, предлагаемый гидравлический забойный двигатель позволяет улучшить эксплуатационные показатели, повысить показатели отработки буровых долот на 53-100% по проходке за долбление, на 3,9-41,6% по механической скорости проходки, на 17,2-34% по рейсовой скорости проходки.Thus, the proposed hydraulic downhole motor allows to improve operational performance, increase the performance of drilling bits by 53-100% in drilling for chiselling, by 3.9-41.6% in terms of mechanical speed of sinking, by 17.2-34% in terms of running penetration rate.

Таблица 1
Сравнительные результаты отработанных долот
Table 1
Comparative Results of Used Bits
Условный интервал буримости (пачки условной буримости), мConditional drillability interval (pack of conditional drillability), m Тип забойного двигателяType of downhole motor Изменения показателей работы долот (%) относительно двигателейChange in bit performance (%) relative to engines 3ТСШ1-1953TSSh1-195 Д1-195D1-195 КГЗДKZGD 3ТСШ1-1953TSSh1-195 Д1-195D1-195 hg, мh g , m VM, м/часV M , m / h VP, м/часV P , m / h hg, мh g , m VM, м/часV M , m / h VP, м/часV P , m / h hg, мh g , m VM, м/часV M , m / h VP, м/часV P , m / h hg h g VM V m VP V p hg h g VM V m VP V p 1720-20201720-2020 132132 25,325.3 16,316.3 220220 19,519.5 15,615.6 202202 26,326.3 19,119.1 +53,0+53.0 +3,9+3.9 +17,2+17.2 -8,9-8.9 +34,9+34.9 +22,4+22.4 2020-23002020-2300 8484 15,215,2 8,88.8 138138 13,913.9 9,99.9 112112 20,620.6 11,711.7 +33,3+33.3 +35,5+35.5 +32,9+32.9 -23,2-23.2 +48,2+48.2 +18,2+18.2 2300-27502300-2750 4848 12,512.5 4,74.7 107107 10,010.0 6,36.3 9898 17,717.7 8,38.3 +100,4+100.4 +41,6+41.6 +34,0+34.0 -9,2-9.2 +77,0+77.0 +31,7+31.7 Примечания: 1) hg, VM, VP - средние значения соответственно проходки за долбление, механической и рейсовой скоростей бурения.
2) Знаками «+» и «-» отмечены соответственно увеличения и уменьшения показателей работы долот.
Notes: 1) h g , V M , V P - average values, respectively, of drilling for chiselling, mechanical and trip drilling speeds.
2) The signs “+” and “-” indicate an increase and decrease in the performance of bits.

Claims (1)

Гидравлический забойный двигатель, состоящий из последовательно соединенных рабочих секций, отличающийся тем, что рабочие секции соединены между собой двухниппельным переводником, обеспечивающим соединение двух корпусов разнородных двигателей с возможностью размещения внутри полости этого переводника конусно-шлицевой муфты, соединяющей валы секций.
Figure 00000001
A downhole hydraulic motor, consisting of series-connected working sections, characterized in that the working sections are interconnected by a two-pin sub, providing the connection of two cases of heterogeneous engines with the possibility of placing a conical-splined coupling connecting the sections shafts inside the cavity of this sub.
Figure 00000001
RU2007144128/22U 2007-11-27 2007-11-27 HYDRAULIC BOTTOM ENGINE FOR DRILLING OIL AND GAS WELLS RU73691U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007144128/22U RU73691U1 (en) 2007-11-27 2007-11-27 HYDRAULIC BOTTOM ENGINE FOR DRILLING OIL AND GAS WELLS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007144128/22U RU73691U1 (en) 2007-11-27 2007-11-27 HYDRAULIC BOTTOM ENGINE FOR DRILLING OIL AND GAS WELLS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU73691U1 true RU73691U1 (en) 2008-05-27

Family

ID=39586845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007144128/22U RU73691U1 (en) 2007-11-27 2007-11-27 HYDRAULIC BOTTOM ENGINE FOR DRILLING OIL AND GAS WELLS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU73691U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2463430C1 (en) * 2011-02-07 2012-10-10 Открытое акционерное общество "Пермнефтемашремонт" Method of assembling positive displacement motor sectional stator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2463430C1 (en) * 2011-02-07 2012-10-10 Открытое акционерное общество "Пермнефтемашремонт" Method of assembling positive displacement motor sectional stator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1105616B1 (en) Drilling turbine
CN105927144B (en) Underground speed-raising instrument with axial impact function
CN206035378U (en) Screw drilling tool
US4764094A (en) Screw machine having a plurality of symmetrically arranged rotors
CN106869806A (en) A kind of double drill bits of moment of torsion self-balancing nested type
US10767670B2 (en) Fluid-powered linear motor with rotary pistons and motion rectifier
CN107542405A (en) Waterpower pulse helicoid hydraulic motor
RU73691U1 (en) HYDRAULIC BOTTOM ENGINE FOR DRILLING OIL AND GAS WELLS
WO2019174559A1 (en) Hollow rotary drilling mechanism with combination of vane motor driving and planetary gear speed reduction
CA2560589A1 (en) Turbodrill with asymmetric stator and rotor vanes
CN110056309B (en) Fixed-shaft rotary positive displacement power tool
CN205445461U (en) Concentric syntropy friction speed directional well drilling rig
CN210152547U (en) Double-channel hydraulic turbine percussion drill
CN206458314U (en) Downhole double-acting accelerator
CN110029944B (en) PDC drill bit for realizing impact rock breaking by pulse oscillation
CN205172798U (en) Turbodrill cavity motor with balanced hub of axial force
CN205977090U (en) High -efficient anti screw rod drilling tool that dashes
CN209908399U (en) Downhole drilling tool driven by sliding vane motor
CN2589659Y (en) Drill string built-up construction having waterpower pressurizer
CN113605863A (en) Natural gas hydrate exploitation lifting pump device
RU2195542C1 (en) Turbodrill
CN106930685A (en) Concentric friction speed directional well drilling device in the same direction
RU2368752C1 (en) Counter-rotating turboprop engine
CN206129147U (en) Rotary drilling qxcomm technology strikes speed -raising instrument
CN110529037A (en) A kind of drilling well assembled screw rod drilling tool

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20111128