SU1613557A1 - Забойный двигатель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к забойным объемным гидродвигател м и может быть использовано дл  бурени  нефт ных и газовых скважин. Цель - повышение надежности работы за счет снижени  амплитуды колебаний подводимого к двигателю расхода промывочной жидкости. Забойный двигатель включает двигательную секцию (ДС) в виде корпуса 1, статора 2, ротора 3 и шпиндельной секции 4, соединенных переводником 5. Со стороны полости Б высокого давлени  ДС расположен регулирующий узел (РУ), в корпусе 7 которого размещен подпружиненный нормально открытый затвор 8 с посадочной торцовой поверхностью 9 и продольным сквозным каналом (К) 10. Направл ющие боковые выступы 11 затвора и поверхность втулки 12 образуют продольные сквозные К 13 дл  пропуска жидкости. Корпус РУ жестко св зан с корпусом ДС, а посадочна  поверхность затвора 8 расположена между К 10 и 13. Затвор 8 прижат пружиной 14 к кольцу 15. Другой конец пружины 14 упираетс  в седло 16. В случае возрастани  подводимого к двигателю расхода в РУ уменьшаетс  площадь проходного сечени , вызыва  повышение местного гидравлического сопротивлени . Этим уменьшаетс  величина динамического изменени  подводимого к рабочим органам двигател  расхода. Следовательно, снижаетс  величина прироста частоты вращени  выходного вала за счет дополнительных потерь в РУ. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к забойным объемным гидродвигател м и может быть использовано дл  бурени  нефт ных и газовых скважин.

Целью изобретени   вл етс  повыщение надежности работы двигател  за счет снижени  амплитуды колебаний подводимого к двигателю расхода промывочной жидкости.

На чертеже изображен забойный двигатель , продольный разрез.

Забойный двигатель состоит из двигательной секции, содержащей корпус 1, статор 2 и ротор 3, и щпиндельной секции 4, соединенных переводником 5, К верхнему переводнику 6 присоединен регулирующий узел, в корпусе 7 которого размещен под- пружиненный нормально открытый затвор 8 с посадочной торцовой поверхностью 9 и дополнительным продольным сквозным каналом 10. Регулирующий узел размещен со стороны полости Б высокого давлени  двигательной секции. Направл ющие боковые выступы 11 затвора и поверхность втулки

12образуют продольные сквозные каналы

13дл  пропуска жидкости. Затвор 8 прижат в начальном положении пружиной 14 к кольцу 15. При этом другой конец пружины упираетс  в седло 16 корпуса 7. Поверх- ность 9 затвора 8 расположена между выходными отверсти ми каналов 10 и 13.

Устройство работает следующим образом .

После включени  насоса (не показан) жидкость подводитс  в ка.меру А, прокачиваетс  через каналы 10 и 13 в полость Б и далее подводитс  к ротору 3 и статору 2. Под действием возникающего на рабочей паре перепада давлени  ротор 3 прово- рачиваетс  и тем самым приводит во вращение долото (не показано).

В процессе бурени  момент на долоте, трение ротора 3 и статор 2 периодически мен ютс , вызыва  колебани  давлени  в напорной магистрали в непосредственной бли- зости от двигател . Волна изменени  давлени  со скоростью звука распростран етс  вверх по колонне, отражаетс  от на0

о 5

5

0

5

соса и возвращаетс  к двигателю. При проводке скважин периодически повтор ютс  случаи, когда волновые процессы в гидравлической системе привод т к неустойчивому движению выходного вала двигател . Это означает, что колебани  расхода оказываютс  значительными и вызывают существенные изменени  частоты вращени  выходного вала. В случае возрастани  момента сопротивлени  волна повыщени  давлени  свободно проходит через регулирующий у.зел. Однако при быстром снижении момента сопротивлени  ротор 3 вращаетс  ускоренно. В этом случае через регулирующий узел будет проходить увеличенный расход, вызывающий дополнительное повыщение перепада давлени  на его элементах. Под воздействием отмеченного перепада давлени  затвор 8 смешаетс  вниз, уменьща  площадь зазора между поверхностью 9 и седлом 6 и перекрыва  канал 13 до тех пор, пока гидравлическое усилие не уравновеситс  силой, возникающей при сжатии пружины 14. Таким образом, в случае возрастани  подводимого к двигателю расхода в регулирующем узле у.меньщаетс  площадь проходного сечени , вызыва  повыщение местного гидравлического сопротивлени  и тем самым уменьща  величину динамического изменени  подводимого к рабочим ор- гана.м двигател  расхода, а значит и снижа  величину прироста частоты вращени  выходного вала за счет дополнительных потерь в регулирующем узле. Поскольку возрастание местного гидрав,пического сопротивлени  происходит лищь в случае повыщени  подводимого расхода, причем тем сильней, чем больще подводимый расход будет отличатьс  от номинального, дл  которого перепад давлени  на детал х регулирующего узла выбираетс  минимальным, то в такой системе демпфирование  вл етс  нелинейным .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Забойный двигатель, включающий двигательную секцию, содержащую корпус.

   амплитуды колебаний подводимого к двигателю расхода промывочной жидкости, по лесть над регулировочным узлом дополнительно гидравлически св зана с полостью под регулировочным узлом при помощи дополнительного продольного канала, выполненного в затворе, причем посадочна  поверхность затвора расположена между выходными отверсти ми основного и дополнительного каналов, а корпус регулирующийс  тем, что, с целью повышени  надеж- IQ щего узла жестко св зан с корпусом двиганости работы двигател  за счет снижени  тельной секции.

   ротор и статор, шпиндельную секцию и размещенный со стороны полости высокого давлени  двигательной спекции регулирующий узел, содержащий корпус с седлом, образующим основной продольный сквозной канал, гидравлически сообщающий полость 5 над регулировочным узлом с полостью под регулировочным узлом и подпружиненный нормально открытый затвор с посадочной поверхностью под седло, отлинаю