SU949153A1 - Device for locking turbodrill shaft - Google Patents

Device for locking turbodrill shaft Download PDF

Info

Publication number
SU949153A1
SU949153A1 SU803211496A SU3211496A SU949153A1 SU 949153 A1 SU949153 A1 SU 949153A1 SU 803211496 A SU803211496 A SU 803211496A SU 3211496 A SU3211496 A SU 3211496A SU 949153 A1 SU949153 A1 SU 949153A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
bit
drill
shaft
turbo
coupling
Prior art date
Application number
SU803211496A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Франтишек Станиславович Вертинский
Original Assignee
Ордена Трудового Красного Знамени Производственное Объединение "Коминефть"
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 Ордена Трудового Красного Знамени Производственное Объединение "Коминефть" filed Critical Ордена Трудового Красного Знамени Производственное Объединение "Коминефть"
Priority to SU803211496A priority Critical patent/SU949153A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU949153A1 publication Critical patent/SU949153A1/en

Links

Description

Изобретение относится к бурению скважин, в частности, предназначено для передачи ротором крутящего момента на вал турбобура в случае заклинивания долота.The invention relates to the drilling of wells, in particular, is intended to transmit rotor torque to the shaft of the turbodrill in case of jamming of the bit.

Известно устройство для соединения 5 вала забойного двигателя с колонной бурильных труб, содержащее поршневую муфту с наружными и внутренними шлицами, взаимодействующими со шлицами 1Q вала и корпуса C1J.A device for connecting a shaft 5 of a downhole motor to a drill pipe string is known, comprising a piston clutch with external and internal splines interacting with splines 1Q of the shaft and housing C1J.

Недостатком устройства является малая долговечность уплотнения поршневой муфты в абразивной среде бурового раствора. 15 The disadvantage of this device is the low durability of the piston clutch seal in the abrasive medium of the drilling fluid. fifteen

Известен также стопор вала забойного двигателя, включающий нижнюю и верхнюю храповые полумуфты, установленные соответственно на валу посредством пружины с возможностью осевого 20 перемещения и в корпусе турбобура Г2],Also known is a shaft stopper of a downhole motor, including lower and upper ratchet half-couplings mounted respectively on the shaft by means of a spring with the possibility of axial movement 20 and in the turbodrill housing G2],

Недостатком устройства является то, что в процессе работы забойного двигателя храповые полумуфты находят2 ся в постоянном контакте друг с другом, в результате чего они интенсивно изнашиваются.A disadvantage of the device is that during operation of the downhole motor, the ratchet half-couplings are in constant contact with each other, as a result of which they wear out intensively.

Цель изобретения - повышение долговечности устройства.The purpose of the invention is to increase the durability of the device.

Цель достигается тем, что нижняя полумуфта снабжена спиральными лопастями , размещенными на ее наружной поверхности.The goal is achieved by the fact that the lower coupling half is equipped with spiral blades placed on its outer surface.

На фиг. 1 изображено устройство для стопорения вала турбобура; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.In FIG. 1 shows a device for locking a turbo-drill shaft; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Устройство содержит нижнюю храповую полумуфту 1, установленную на валу 2 турбобура с возможностью осевого перемещения посредством муфты 3, втулки 4 со шпонкой 5, пружины 6 и шлицов 7 и 8, верхнюю храповую полумуфту 9, установленную в корпусе 10 турбобура. На наружной поверхности нижней полумуфты 1 размещены спиральные лопасти 11.The device comprises a lower ratchet coupling half 1 mounted on the shaft 2 of the turbodrill with the possibility of axial movement by means of a coupling 3, a sleeve 4 with a key 5, springs 6 and slots 7 and 8, an upper ratchet coupling 9 installed in the turbodrill housing 10. On the outer surface of the lower coupling half 1, spiral blades 11 are placed.

Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.

При бурении вал 2 турбобура с вращающейся частью устройства передает вращение долоту и происходит процесс углубления скважины. Устройство за счет лопастей 11, диаметр которых в 5 сечении равен диаметру турбобура, способствует улучшению очистки забоя • от шлама, в результате чего увеличивается скорость углубления и проходка на долоте. ЮWhen drilling, the shaft 2 of the turbodrill with the rotating part of the device transmits the rotation of the bit and the process of deepening the well occurs. The device due to the blades 11, the diameter of which in 5 section is equal to the diameter of the turbodrill, improves the cleaning of the bottom • from sludge, as a result of which the speed of deepening and penetration on the bit increases. YU

В процессе бурения нижняя полумуфта 1 не входит в зацепление с верхней полумуфтой 9, при этом исключа' ется износ храпового механизма соединения полумуфт от трения в абразив- 15 ной среДе за счет отжатия нижней полумуфты 1 вниз род воздействием гидравлической тяги лопастей 11. Отжатие нижней полумуфты 1 вниз также способствует касание спиральных лопа- 20 стей 11 к стенкам скважины.During drilling, the lower coupling half 1 does not engage with the upper coupling half 9, and the ratchet mechanism of the coupling coupling from friction in the abrasive medium is eliminated by squeezing the lower coupling half downward by the hydraulic traction of the blades 11. Squeezing the lower coupling half 1 downwards also facilitates the contact of the spiral blades 20 with 11 to the walls of the well.

В случае заклинивания долота вращение вала турбобура прекращается, нижняя полумуфта 1 под действием пружины 6 смещается вверх и при враще25 нии вправо корпуса турбобура через бурильные трубы от ротора храповые соединения полумуфты 1 и 9 входят в зацепление и передает крутящий момент на долото. 30If the bit is jammed, the rotation of the turbo-drill shaft stops, the lower coupling half 1 moves upward under the action of the spring 6, and when the turbo-drill housing rotates to the right through the drill pipes from the rotor, the ratchet couplings of the coupling halves 1 and 9 engage and transmit torque to the bit. thirty

Аварии, связанные с заклиниванием долота, можно ликвидировать, когда момент турбобура снова окажется достаточным для поворота долота. При достижении скорости вращения до 500- 35 * 600 об/мин нижняя полумуфта 1 вновь опускается вниз по шлицам, сжимая пружину 6.Accidents associated with jamming of the bit can be eliminated when the moment of the turbodrill is again sufficient to turn the bit. Upon reaching the rotational speed to 500 * 35 600 rev / min, the lower half-clutch 1 again descends the slots, compressing the spring 6.

Если заклинивание долота не удалось ликвидировать, создают макси- 40 мально возможный крутящий момент, выше которого может произойти слом инструмента. При этом шпонка 5, с помощью которой крепится втулка 4 на муфте 3, срезается и корпус турбобура45 получает возможность вращения со всей колонной труб, хотя вал турбобура с долотом заклинены. Вращение колонны бурильных труб с корпусом турбобура предотвращает возможность прихвата инструмента и авария не усугубляется. Устройство, кроме ликвидации аварии, связанной с заклиниванием долота, предотвращает образование сальников над долотом и заклинивание долота крупными кусками породы за счет увеличения скорости восходящего потока бурового раствора в результате уменьшения площади кольцевого сечения в зоне устройства., а также в результате работы спиральных лопастей, принудительно удаляющих шлам из наддолотного пространства.If the bit is not able to eliminate jamming create maxi- mally 40 possible torque, above which the demolition tool can occur. In this case, the key 5, with which the sleeve 4 is mounted on the coupling 3, is cut off and the turbo-drill body 45 is able to rotate with the entire pipe string, although the turbo-drill shaft with the bit is jammed. The rotation of the drill pipe string with the turbodrill body prevents the possibility of tool sticking and the accident is not exacerbated. The device, in addition to eliminating the accident associated with jamming of the bit, prevents the formation of oil seals above the bit and jamming of the bit with large pieces of rock due to an increase in the velocity of the upward flow of drilling fluid as a result of a decrease in the annular cross-sectional area in the device zone., As well as as a result of the work of spiral blades, forcibly removing sludge from the above-hollow space.

Увеличение механической скорости и проходки на долото достигается в результате улучшения очистки забоя скважины, так как работа спиральных лопастей уменьшает давление на забой, способствует отрыву шлама от забоя и быстрому выносу его из наддолотного пространства, чем предотвращается многократное перемалывание зубцами шарошек выбуренной породы.An increase in the mechanical speed and penetration of the bit is achieved as a result of improved cleaning of the bottom of the well, since the operation of the spiral blades reduces the pressure on the bottom, helps to separate the sludge from the bottom and quickly remove it from the over-bit space, which prevents multiple grinding of cuttings of cuttings by the teeth.

Claims (1)

Изобретение относитс  к бурению :скважин, в частности, предназначено дл  передачи ротором крут щего момен та на вал турбобура в случае заклинивани  долота. Известно устройство дл  соединени вала забойного двигател  с колонной бурильных труб, содержащее поршневую муфту с наружными и внутренними шлицами , взаимодействующими со шлицами вала и корпуса ClJ. Недостатком устройства  вл етс  мала  долговечность уплотнени  поршневой муфты в абразивной среде бурового раствора. Известен также стопор вала забойного двигател , включающий нижнюю и верхнюю храповые полумуфты, установленные соответственно на валу посред ством пружины с возможностью осевого перемещени  и в корпусе турбобура 2 Недостатком устройства  вл етс  то, что в процессе работы забойного двигател  храповые полумуфты наход т с  в посто нном контакте друг с другом , в результате чего они интенсивно изнашиваютс . Цель изобретени  - повышение долговечности устройства. Цель достигаетс  тем, что нижн   полумуфта снабжена спиральными лопаст ми , размещенными на ее наружной поверхности. На фиг. 1 изображено устройство дл  стопорени  вала турбобура; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Устройство содержит нижнюю храповую полумуфту 1, установленную на валу 2 турбобура с возможностью осевого перемещени  посредством Муфты 3, втулки Ч со шпонкой 5, пружины 6 и шлицов 7 и 8, верхнюю храповую полумуфту Э, установленную в корпусе 10 турбобура. На наружной поверхности нижней полумуфты 1 размещены Спиральные лопасти 11. Работа устройства осуществл етс  следующим образом. щающейс  частью устройства передает, вращение долоту и происходит процесс углублени  скважины. Устройство за счет лопастей 11, диаметр которых в сечении равен диаметру турбобура, способствует улучшению очистки забо  от шлама, в результате чего увеличиваетс  скорость углублени  и проходка на долоте. В процессе бурени  нижн   полумуф та 1 не входит в зацепление с верхней полуМуфтой 9, при этом исключаетс  износ храпового механизма соединени  полумуфт от трени  в абразив ной cpejHe за счет отжати  нижней полумуфты 1 вниз под воздействием гидравлической т ги лопастей П. Отжатие нижней полумуфты 1 вниз также способствует касание спиральных лопа стей 11 к стенкам скважины. В случае заклинивани  долота вращение вала турбобура прекращаетс , нижн   полумуфта 1 под действием пружины 6 смещаетс  вверх и при вращ НИИ вправо корпуса турбобура через бурильные трубы от ротора храповые соединени  полумуфты 1 и 9 вход т в зацепление и передает крут щий момен на долото. Аварии, св занные с заклиниванием долота, можно ликвидировать, когда момент .турбобура снова окажетс  достаточным дл  поворота долота. При достижении скорости вращени  до 500600 об/мин нижн   полумуфта 1 вновь опускаетс  вниз по шлицам, сжима  пружину 6. Если заклинивание долота не удалось ликвидировать, создают максимально возможный крут щий момент, вы ше которого может произойти слом инструмента . При этом шпонка 5 с помо щью котором крепитс  втулка k на муфте 3 срезаетс  и корпус турбобур получает возможность вращени  со все колонной труб, хот  вал турбобура с долотом заклинены. Вращение колонны предотвращает возможность прихвата инструмента и авари  не усугубл етс . Устройство, кроме ликвидации аварии , св занной с заклиниванием долота, предотвращает образование сальников над долотом и заклинивание долота крупными кусками породы за счет увеличени  скорости восход щего потока бурового раствора в результате уменьшени  площади кольцевого сечени  в зоне устройства., а также в результате работы спиральных лопастей, принудительно удал ющих шлам из наддолотного пространства, Увеличение механической скорости и проходки на долото достигаетс  в результате улучшени  очистки забо  скважины, так как работа спиральных лопастей уменьшает давление на забой , способствует отрыву шлама от забо  и быстрому выносу его из наддолотного пространства, чем предотвращаетс  многократное перемалывание зубцами шарошек выбуренной породы. Формула изобретени  Устройство дл:  стопорени  вала турбобура, включающее нижнюю и верхнюю храповые полумуфты, установленные соответственно на валу посредством пружины с возможностью осевого перемещени  и в корпусе турбобура. отличающеес  тем, что, с целью повышени  долговечности устройства , нижн   полумуфта снабжена спиральными лопаст ми, размещенными на ее наружной поверхности. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №291027, кл. Е 21 В VOO, 19692 .За вка Франции № 2258515, кл. Е 21 В 3/08, опублик. 1975 (прототип ) . «The invention relates to drilling: wells, in particular, are intended to transmit a torque by a rotor to a shaft of a turbo-drill in the event of bit jamming. A device for connecting a downhole motor shaft to a string of drill pipe is known, comprising a piston sleeve with outer and inner splines interacting with the splines of the shaft and the housing ClJ. The drawback of the device is the low durability of the seal of the piston clutch in the abrasive medium of the drilling fluid. A downhole motor shaft stop is also known, including lower and upper ratchet coupling halves mounted respectively on the shaft by means of a spring with the possibility of axial movement and in the turbo-drill casing 2. The disadvantage of the device is that the ratchet coupling halves in the downhole motor contact with each other, as a result of which they wear out intensively. The purpose of the invention is to increase the durability of the device. The goal is achieved by the fact that the lower coupling half is provided with spiral blades placed on its outer surface. FIG. 1 shows a device for locking a shaft of a turbo-drill; in fig. 2 is a section A-A in FIG. 1. The device comprises a lower ratchet coupling half 1, mounted on the shaft 2 of the turbodrill with the possibility of axial movement by means of a sleeve 3, bushings ш with a key 5, springs 6 and slots 7 and 8, an upper ratchet coupling half E mounted in the housing 10 of the turbodrill. Spiral blades 11 are placed on the outer surface of the lower coupling half 1. The device operates as follows. The transmission part of the device transmits rotation to the bit and the process of deepening the well occurs. The device due to the blades 11, the diameter of which in the cross section is equal to the diameter of the turbo-drill, helps to improve the cleaning of the bottom from the sludge, as a result of which the speed of the deepening and penetration of the bit increases. During the drilling process, the lower half coupling 1 does not engage with the upper half coupling 9, thus eliminating the wear of the ratchet connecting coupling half from the friction in the abrasive gear by squeezing the lower coupling half 1 under the influence of the hydraulic coupling of the P. blades. Pressing the lower coupling half 1 down It also contributes to the contact of the spiral blades 11 to the walls of the well. In the case of bit jamming, the rotation of the turbodrill shaft is stopped, the lower coupling half 1 is moved up by the action of the spring 6 and when the scientific research institute rotates to the right of the turbo-drill housing, the ratchet connections of the coupling half 1 and 9 engage in the drill bit from the rotor and transfer torque to the bit. The accidents associated with the jamming of the bit can be eliminated when the turbo-drill is again sufficient to turn the bit. When the rotational speed reaches 500,600 rpm, the lower half coupling 1 is again lowered down the slots, compressing the spring 6. If the bit does not get stuck, create the maximum possible torque, above which the tool may break. In this case, the key 5, by means of which the sleeve k is attached to the coupling 3, is cut off and the turbo-drill casing is able to rotate with all the piping, although the shaft of the turbo-drill with the bit is wedged. The rotation of the column prevents the tool from being stuck and the crash is not aggravated. The device, besides eliminating the accident associated with jamming of the bit, prevents the formation of stuffing boxes over the bit and jamming of the bit with large pieces of rock by increasing the speed of the upward flow of drilling mud due to a decrease in the area of the annular section in the area of the device, as well as the result of the spiral blades , forcibly removing sludge from the over-bore space, an increase in the mechanical velocity and penetration per bit is achieved as a result of improved bottom hole cleaning, since and spiral vanes reduces the pressure on the face, promotes separation of cuttings from the bottom and its rapid removal from the Near Bit space, thereby preventing multiple milling cutters teeth cuttings. The invention is a device for: locking the shaft of a turbo-drill, including lower and upper ratchet coupling halves, mounted respectively on the shaft by means of a spring with the possibility of axial movement and in the body of the turbo-drill. characterized in that, in order to increase the durability of the device, the lower coupling half is provided with spiral blades placed on its outer surface. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 291027, cl. E 21 In VOO, 19692. For France No. 2258515, cl. Е 21 В 3/08, pub. 1975 (prototype). " iLiL
SU803211496A 1980-12-04 1980-12-04 Device for locking turbodrill shaft SU949153A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803211496A SU949153A1 (en) 1980-12-04 1980-12-04 Device for locking turbodrill shaft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803211496A SU949153A1 (en) 1980-12-04 1980-12-04 Device for locking turbodrill shaft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU949153A1 true SU949153A1 (en) 1982-08-07

Family

ID=20929529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU803211496A SU949153A1 (en) 1980-12-04 1980-12-04 Device for locking turbodrill shaft

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU949153A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3840080A (en) Fluid actuated down-hole drilling apparatus
US3970335A (en) Dual concentric pipes
AU716001B2 (en) Downhole clutch with flow ports
US4773489A (en) Core drilling tool for boreholes in rock
US5427178A (en) Tubing rotator and hanger
US4295535A (en) In-hole motor drill with locking bit clutch
US6039115A (en) Safety coupling for rotary pump
US4232751A (en) In-hole motor drill with bit clutch
EP1988252A2 (en) Locking clutch for downhole motor
RU2594028C1 (en) Downhole rotary locking mechanism
CN102209832A (en) Locking clutch for downhole motor
CA2458796C (en) Drilling apparatus
CN210033321U (en) Tool for inhibiting torsional vibration of underground drill string
US4989679A (en) Centering device that can be engaged or disengaged, specifically for a drilling assembly
US20150376950A1 (en) Downhole tool using a locking clutch
CN104884728A (en) Downhole drilling assembly having a hydraulically actuated clutch and method for use of same
US4276944A (en) In-hole motor with bit clutch
GB2055927A (en) Wellbore drilling tool
CN104481394B (en) Radial level rotary drilling flexible axle protection device
SU949153A1 (en) Device for locking turbodrill shaft
CA1179668A (en) Rotating shaft seal and bearing lubricating apparatus
CN112443272A (en) Downhole drilling tool with self-locking and unlocking functions
RU2166604C1 (en) Turbo-drill
RU2648369C1 (en) Sub locking assembly (embodiments)
CN213807573U (en) Underground anti-skid device