Турбобур

Турбобур

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

С. Б. Назаров и С. И. Сеидов изобретеняя т

Государственный научно-нсслероветеаьский н ороектйый институт Типроморнефтегаз" (71) Заявятеяь (54) туРБОБур

Изобретение относится к технике бурения нефтегазовых скважин, а имен. но к турбобурам с клапанными пристав" ками, применяемыми для автоматического регулирования режима работы гидравлических турбин.

Известна клапаНная приставка к турбобуру, установленная в полости вала турбобура и состоящая из центробежного регулятора, подпружиненных вспомогательного и главного клапанов, усилительного цилиндра с поршнем, соединенного с полым штоком главного клапана, размещенных в канале, сооб" щающем внутреннюю полость турбобура с зоной низкого давления 13.

Недостатком клапанной приставки является малая эффективность работы центробежного регулятора, приводящего к перемещению вспомогательного и главного клапанов при высоких оборотах вращения вала турбобура и, тем самым, выпуску части промывочной жид-:. кости в затрубное пространство минуя лопатки турбин. Это связано с тем, что развиваемая сила давления рычагов центробежных шаров недостаточна для открытия вспомогательного клапана, S что и приводит к снижению эффективности применения клапанной приставки в глубоком бурении турбобурами малого диаметра.

10 Известна клапанная приставка к турбобуру, включающая подпружиненный клапан, размещенный в канале, сообщающем полость турбобура на входе в рабочие органы со скважинным прост-. ранством, и узел регулирования откры. тия клапана, связанной с корпусом и валом турбобура и выполненный в виде винтового насоса 2).

Недостатком известного устройства является то, что винтовой насос узла регулирования открытия клапана в процессе работы турбобура подвергается интенсивному износу в абразивной сре3 9453 де промывочного раствора, в результате чего снижается точность настройки узла регулирования.

Цель изобретения - повышение надежности KhanaHHHQH приставки за счет, повышения точности регулирования открытия клапана.

Поставленная цель достигается тем, что узел регулирования выполнен в виде установленного в корпусе турбобура в сердечника с обмоткой и постоянных магнитов, установленных на валу турбобура с возможностью взаимодействия с обмоткой сердечника.

На чертеже изображен предлагаемый турбобур, продольный разрез.

Турбобур содержит подпружиненный вспомогательный 1 и. главный 2 клапаны, расположенные в канале усилительного цилиндра 3, сообщающем полость турбобура на выходе в рабочие органы со скважинным пространством. В цилиндре 3 расположены поршень 4 с центральным отверстием 5, шток 6 с отверстиями 7 и 8 и направляющие 9 с отверстиями 10. Узел регулирования открытия клапана выполнен в виде установленного в корпусе 11 турбобура, сердечника 12 с обмоткой 13 и постоянных магнитов 14, установленных на головке вала 15 турбобура. зо

Турбобур работает следующим образом °

В процессе разрушения забоя скважины турбобур и его вал 15 полностью нагружены осевой нагрузкой и поэтому скорость вращения вала турбобура сравнительно невелика. Вспомогательный 1 и глаеный 2 клапаны полностью закры" ты, вся промывочная жидкость проходит через рабочие органы, развивая максимальную мощность. При отрыве долота от забоя скважины скорость вращения вала турбобура приобретает максимальное значение.

При этом скорость вращения постоян-4 ных магнитов 14, установленных на головке 15, также приобретает максимальное значение, и обмоткой 13 развивается мощныйтоковый поток, который намагничивает сердечник 12. В зто время намагниченный сердечник 12.притягивает к себе вспомогательный кла41

4 пан 1, сообщая полость турбобура на. входе в рабочие органы с усилитель" ным цилиндром 3, в котором промывочная жидкость через отверстия в поршне 4 штоке 6 и направляющих 9 поступает к главному клапану 2 и открывает его, т.е. внутренняя полость,тур.бобура соединяется со скважинным пространством, и часть промывочной жидкости минует рабочие органы.

Отвод некоторой части промывочной жидкости в скважинное пространство,. минуя лопатки рабочих органов, снижает обороты вала турбобура и, тем . самым, автоматически регулирует режим его при холостом вращении вала 15 турбобура.

Автоматическое регулирование режима работы турбобура при холостом ходу вращения его вала повышает долговечность рабочих узлов турбобура и, тем самым, эффективность их.эксплуатации.

Формула. изобретения

Турбобур, содержащий клапанную приставку, включающую подпружиненный клапан, размещенный в канале, сообщающем полость турбобура на входе в рабочие органы со скважинным пространством, и узел регулирования открытия клапана, связанный с корпусом и валом турбобура, о т. л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения на" дежности эа счет повышения точности регулирования открытия клапана, узел регулирования выполнен в виде установленного в корпусе турбобура сердечника с обмоткой и постоянных магнитов, установленных на валу турбобура с возможностью взаимодействия с обмоткой сердечника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вольгемут Э. A. и др. Устройство подачи долота для бурения нефтяных и газовых скважин. И., "Недра", 19б9, с. 190 рис. 99.

2. Патент США 11 3749185, кл ° 175/26, опублик. 1973 (прототип).

945341

Составитель В. Коротков

Редактор А. Шишкина Техред N. Кастелевич Корректор., О Макаренко

Заказ 5281/42 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4