Винтовой забойный двигатель

Винтовой забойный двигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к буровой технике , а именно к гидравлическим забойным двигателям. Целью, изобретения является повышение ресурса работы двигателя и повышение технико-экономических показателей бурения. Для этого двигатель снабжен коллектором с замкнутой кольцевой полостью и обратным клапаном. Коллектор установлен в корпусе над статором. Каналы статора сообщаются с кольцевой полостью коллектора. Обратный клапан сообщает кольцевую полость коллектора с пространством за корпусом. Внутри корпуса по его длине выполнены винтовые полости, в которые вкладывают специальные шланги, соединенные с общим коллектором и через него с обратным клапаном. Через обратный клапан шланги заполняют жидкостью под давлением. Шаг винтовых полостей корпуса соответствует шагу резинового статора. По мере износа последнего из-за взаимодействия с металлическим ротором в шланги дополнительно подкачивается жидкость через обратный клапан. Давление жидкости поднимается до тех пор. пока статор не примет первоначальную форму. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (4)5 E 21 В 4/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4698751/03 (22) 31.05,89 (46) 07,03.92..Бюл, ¹ 9 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) В.И.Векерик, В.M.Mîéñèøèí,Â.В.Гайдыч и Б.Г.Редженбаев (53) 622.243,92(088.8) (56) Авторгкое свидетельство СССР

¹ 1594258, кл. E 21 В 4/02, 1987. (54) ВИНТОВОЙ ЗАБОЙНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к буровой технике, а именно к гидравлическим забойным двигателям. Целью. изобретения является повышение ресурса работы двигателя и повышение технико-экономических показателей бурения. Для этого двигатель снабжен коллектором с замкнутой кольцевой полоИзобретение относится к области горного дела, в частности к нефтепромысловому оборудованию, и может быть использовано при бурении:скважин с использованием забойных двигателей, Известен винтовой забойный двигатель

Д1-170, состоящий из шпинделя и двигателя. Шпиндель содержит корпус, вал, упорный подшипниковый узел, сальниковые уплотненйя. Двигатель включает корпус с резиновым статором и вал, содержащие многозаходные винтовые поверхности.

Причем число заходов на статоре на единицу больше числа заходов ротора. Ось вала двигателя смещена относительно оси корпуса. Передача вращения от вала двигателя к валу шпинделя осуществляется C: помощью кардана. Ц 1717782 А1 стью и обратным клапаном. Коллектор установлен в корпусе над статором. Каналы статора сообщаются с кольцевой полостью коллектора. Обратный клапан сообщает кольцевую полость коллектора с пространством за корпусом. Внутри корпуса по его длине выполнены винтовые полости, в которые вкладывают специальные шланги, соединенные с общим коллектором и через него с обратным клапаном. Через обратный клапан шланги заполняют жидкостью под давлением. Шаг винтовых полостей корпуса соответствует шагу резинового статора. По мере износа последнего из-за взаимодействия с металлическим ротором в шланги дополнительно подкачивается жидкость через обратный клапан. Давление жидкости поднимается до тех пор, пока статор не примет первоначальную форму. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Недостатком известного устройства является то, что во время работы вследствие 4 взаимодействия металлического вала с резиновым статором происходит износ по- Д следнего. Из-за этого при достижении ч определенного износа происходят перето- ( ки промывочной из одной полости в другую, Это приводит к тому, что с ростом износа ухудшаются рабочие характеристики двигателей, уменьшается момент на валу, сокращается ресурс его работы. Это существенно ухудшает технико-экономические показатели бурения.

Целью изобретения является повышеwe ресурса работы забойного винтового двигателя для улучшения показателей буре; ния, Указанная цель достигается тем, что на корпусе выфрезерованы винтовые полости, 1717782

55 в которые вкладываются специального профиля полые шланги. один конец шланга специального профиля заглушен, а другим они присоединены к общему коллектору, сверху шлангов. внутри корпуса, привулканизирован резиновый статор таким образом, что винтовые поверхности его совпадают с вин"товыми полостями корпуса, т.е. их шаг совпадает, Полости шлангов через коллектор и вмонтированный в корпус обратный клапан заполняются маслом под давлением.

Профиль поперечного сечения шлангов (фиг. 4) выбран таким, что со стороны вершин винтообразной поверхности статора центр кривизны сечения шланга совпадает с центром кривизны поперечного сечения винтовой поверхности статора. Со стороны корпуса профиль поперечного сечения шланга соответствует профилю винтовой полости.

На фиг. 1 показана конструкция винтового забойного двигателя; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1; на фиг, 3 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — узел II на фиг. 3.

Винтовой забойный двигатель состоит из корпуса 1, соединенного с переводниками 10 и 11 для соединения с бурильной колонной и корпусом шпинделя. В корпусе выфрезерованы винтовые полости, в которые вставлены полые шланги 4. Последние через штуцер 7 подсоединяются к кольцевому коллектору, состоящему из двух полуколец нижнего 6 и верхнего 5. В коллектор через встроенный s корпус обратный клапан 8 закачивается масло. К внутренней поверхности корпуса привулканизируется резиновый статор 3 с многозаходной винтообразной поверхностью, имеющей шаг, соответствующий шагу фрезерованных полостей корпуса, Вал двигателя 2 также имеет многозаходную винтообразную поверхность с числом заходов на единицу меньше чем в статоре 3 и установлен эксцентрично по отношению к оси корпуса, Он соединен с валом шпинделя карданным валом 9.

Винтовой забойный двигатель при эксплуатации используется следующим образом.

Г

В процессе работы в двигателе происходит износ винтовой поверхности статора

3. Каждый раэ во время спуско-подьемных работ производится определение величины момента для проворачивания вала 2 двигателя с помощью специального устройства.

В случае. если величина измеренного момента меньше допустимой величины, в каналы 4 через обратный клапан 8 и кольцевой коллектор проводится подкачка масла до тех пор, пока момент на проворачивание вала двигателя не достигнет требуемой величины. Этим компенсируется износ вершин статора и таким образом поддерживаются рабочие характеристики двигателя на необходимом уровне. По мере работы двигателя эта операция при необходимости повторяется при проведении спуска-подъемных операций бурильной колонны, Использование предлагаемого забойного винтового двигателя позволят увеличить его ресурс работы и межремонтный период. При том же качестве можно добиться большей проходки на двигатель, уменьшится обьем перевозок двигателей с буровых в.турбинные цеха по ремонту турбобуров. улучшатся условия труда рабочих.

Это приведет к улучшению технико-экономических показателей бурения, т.е. к снижению себестоимости метра проходки скважин.

Формула изобретения

1. Винтовой забойный двигатель, вклю-. чающий корпус, закрепленный внутри кор.пуса статор с глухими каналами и винтовыми выступами на внутренней поверхности, и размещенный внутри статора ротор с наружной винтовой поверхностью, отличающийся тем, что, с целью повышения ресурса работы двигателя и повышения технико-зкономических показателей бурения, он снабжен коллектором с замкнутой кольцевой полостью, установленным в корпусе, и обратным клапаном, причем кольцевая полость коллектора гидравлическим сообщена с входными отверстиями каналов, а обратный клапан установлен в корпусе с возможностью сообщения кольцевой полости коллектора с пространством за корпусом, при этом в каждом поперечном сечении статора вершина выступа статора и центр проходного сечения каналА расположены на одной радиальной линии, 2. Двигатель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что на внутренней поверхности корпуса выполнены винтовые пазы, причем винтовые каналы статора размещены в винтовых пазах.

3. Двигатель по пп. 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения технологичности изготовления статора, часть статора с винтовыми каналами выполнена в виде вставных шлангов.

1717782 l717782 (повернуто)

9ИГ.4.

Составитель С.Баранов

Редактор B.Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Заказ 860 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета.по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул;Гагарина, 101