Забойный двигатель

Забойный двигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: бурение скважин на нефть и газ. Сущность изобретения: двигатель содержит турбинные секции, гибкие валы , узел осевой опоры и тормозное устройство с взаимозацепляющимися зубчатыми венцами. Гибкие валы выполнены из многозвенных элементов. Элементы связаны между собой эластичными осями и взаимодействуют по взаимным сферическим поверхностям . Тормозное устройство выполнено с полным шагом винтовых линий. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Е 21 В 4/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (54) ЗАБОЙНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

V Ю (Ь

)C)

)Ql

0 (21) 4824611/03 (22) 14.05,90 (46) 23,01.93. Бюл. М 3 (71) Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский и нститут технологии глубокого разведочного бурения (72) B.À.Сехниаш вили, А.П.Туршиев, М.И,Ганеев и А,M.Êèðèåíêî (73) Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт (56) Авторское свидетельство СССР

N 577823, кл. Е 21 В 4/00, 1975.

Изобретение относится к буровой технике, а именно к забойным двигателям, применяемым при бурении скважин.

Известен забойный двигатель, содержащий турбинные секции, узел осевой опоры и тормозное устройство, выполненное в виде решеток гидроторможения.

Низкая тормозящая способность одной ступени решетки гидроторможения требует для эффективного торможения вала втурбобуре устанавливать сотни таких ступеней.

Это усложняет монтаж и эксплуатацию такого забойного двигателя.

Известен также забойный двигатель, содержащий узел осевой опоры, турбинные секции, тормозное устройство с взаимозацепляющимися зубчатыми венцами с неполным шагом винтовых линий и гибкие валы, Недостатком этого двигателя является эксцентричность расположения валов турбобура, тормозного устройства и осевой опоры, которая приводит к значительному знакопеременному напряжению на гибком валу, вызывает его быстрое усталостное разрушение, „„Я „„1790656 АЗ (57) Использование . бурение скважин на нефть и газ. Сущность изобретения; двигатель содержит турбинные секции, гибкие валы, узел осевой опоры и тормозное устройство с взаимозацепляющимися зубчатыми венцами, Гибкие валы выполнены из многозвенных элементов, Элементы связаны между собой эластичными осями и взаимодействуют по взаимным сферическим поверхностям, Тормозное устройство выполнено с полным шагом винтовых линий. 3 ил. выход двигателя из строя, Для обеспечения рабочего режима использование неполного профиля винтовых линий-не позволяет увеличить вращающий момент на валудвигателя при бурении на низких частотах вращения. Незначительный износ зубчатых венцов с неполным профилем приводит к увеличению частоты вращения выходного вала. Указанные недостатки не позволяют использовать некоторые типы долот.

Цель изобретения — повышение долговечности работы двигателя.

Забойный двигатель содержит узел осевой опоры, тормозное устройство с взаимозацепляющимися зубчатыми венцами, турбинные секции и гибкие валы, при этом гибкие валы выполнены в виде многозвенных элементов, взаимодействующих по взаимным сферическим поверхностям и сопряженными между собой эластичными осями, установленными в пазах или отверстиях, расположенных в многозвенных элементах, а тормозное устройство выполнено с полным шагом винтовых линий.

1790656

45

55

На фиг.1 изображен предлагаемый забойный двигатель, общий вид; на фиг.2— гибкий вал; фиг.3 — разрез А — А на фиг.2.

Забойный двигатель содержит узел осевой опоры 1, тормозное устройство 2 с взаимозацепляющимися венцами, турбинные секции 3, рабочие органы которых соединены гибкими валами 4, Гибкий вал содержит многозвенные элементы 5, взаимодействующие по взаимйым сферическим поверхностям 6 и сопряженными между собой эластичными осями 7, установленными в пазах или отверстиях 8, выполненных в многозвенных элементах.

Предлагаемый двигатель работает следующим образом.

Нагнетаемый в бурильную колонну буровой раствор поступает на тормозное устройство 2 и турбинные секции 3. Проходя через рабочие органы раствор начинает вращать валы тормозного устройства и турбины, которые посредством гибких валов 4 соединены между собой и валом узла осевой опоры, передающим вращение долоту.

В положение долота над забоем из-за разФормула изобретения

Забойный двигатель, содержащий узел осевой опоры, тормозное устройство с взаимозацепляющимися зубчатыми венцами, турбинные секции и гибкие валы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения долговечности работы двигателя, гибкие ваной частотной характеристики турбобур стремится разогнать вал тормозного устройства, которое его затормаживает, При создании осевой нагрузки на долото момент сопротивления вращению увеличивается, частота вращения снижается и наступает такой режим работы, при котором момента турбинных секций недостаточно для вращения долота, но при этом рабочие органы

"0 тормозного устройства, имеющие полный профиль винтовых линий, переходят из режима тормоза в режим двигателя и сообщают дополнительный момент выходному валу узла осевой опоры 3, что способствует благоприятной работе двигателя при использовании низкооборотных долот. Гибкие валы

4, передающие вращение из-за наличия эксцентриситета, испытывают знакопеременное напряжение, в результате чего

20 многозвенные элементы смещаются по поверхностям 6 и компенсируют несоосность валов. Эластичные оси 7, попеременно сжимаясь и растягиваясь, передают вращение через элементы 5 выходному валу узла осевой опоры 3. лы выполнены в виде многозвенных элементов, взаимодействующих по взаимным сферическим поверхностям и сопряженных

35 между собой эластичными осями, установленными в пазах или отверстиях, расположенных в многозвенных элементах, а тормозное устройство выполнено с полным шагом винтовых линий, 40

1790656

Фиг. I

7 8

5 в 5,4

A-А ! в

Фкг. 2

Составитель В.Сехниашвили

Редактор Л.Пилипенко Техред М.Моргентал Корректор C.ØeKMàp

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

Заказ 369 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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