АГРЕГАТ ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА Российский патент 1995 года по МПК E21D1/06 

Изобретение относится к бурению скважин большого диаметра.

Известны буры РТБ [1] для бурения скважин большого диаметра, содержащие 2-4 турбобура, соединенные с траверсой с переводником и грузами-утяжелителями в единую жесткую систему.

Недостатком буров РТБ являются малые скорости проводки скважин и малые проходки на долото, определяющиеся высокой частотой вращения трубобуров.

Известны редуцирующие устройства, понижающие частоту вращения валов турбобуров, например синусошариковые редукторные модули [2], обладающие компактными габаритными размерами и широким диапазоном передаточных чисел. При снабжении ими турбобуров агрегатов РТБ повышается эффективность использования последних.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является четырехтрубный бур РТБ-4600 [1], содержащий четыре турбобура с редукторными модулями, соединенные траверсой с переводником и грузами-утяжелителями в единую жесткую систему и оснащенный четырьмя долотами разного диаметра.

Недостатком бура (прототипа) является ограниченная механическая скорость бурения и низкая эффективность отработки долот, обусловленная тем, что турбобуры обрабатывают разную площадь забоя, т.е. загружены нерационально. Кроме того, при бурении комплект долот отрабатывается неравномерно, что также ограничивает эффективность агрегата при проводке скважин.

Цель изобретения - повышение эффективности агрегата за счет повышения стойкости долот.

Указанная цель достигается тем, что в агрегате для бурения скважин большого диаметра, включающем забойные двигатели с долотами в количестве два и более, траверсу, соединенную с забойными двигателями и редукторные модули забойных двигателей, при отработке долот разной энергоемкости передаточные отношения средних редукторных модулей по отношению к крайнему определяются из зависимости
U_с= · U_к , где U_c - передаточное отношение редукторного модуля среднего забойного двигателя;
U_к - передаточное отношение редукторного модуля крайнего забойного двигателя;
R_c - расстояние от центральной оси агрегата до оси среднего забойного двигателя;
R_к - расстояние от центральной оси агрегата до оси крайнего забойного двигателя;
D_к - наружный диаметр долото крайнего забойного двигателя;
D_c - наружный диаметр долота среднего забойного двигателя.

На фиг. 1 изображен агрегат для бурения скважин большого диаметра, снабженный двумя редукторными забойными двигателями и долотами разной энергоемкости; на фиг. 2 - то же, с четырьмя редукторными забойными двигателями и долотами разной энергоемкости; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2.

Агрегат для бурения скважин большого диаметра (фиг. 1) содержит траверсу 1 с центральным переводником 2, грузы-утяжелители 3 и два забойных двигателя 4 с редукторными модулями 5 и долотами 6 и 7 разного диаметра.

Возможно и другое выполнение агрегатов для бурения скважин большого диаметра, например вариант, изображенный на фиг. 2. Такой агрегат содержит траверсу 8 с центральным переводником 9, грузы-утяжелители 10 и четыре забойных двигателя 11 с редукторными модулями 12 и долотами 13-16 разного диаметра.

Агрегат работает следующим образом.

Крутящий момент от валов забойных двигателей 4 через редукторные модули 5 передается на долота 6 и 7. Возникший реактивный момент на забой вращает агрегат вокруг оси центрального переводника 2.

Экономический эффект получается за счет рационального использования энергоносителей забойных двигателей, экономии долот и увеличения скорости бурения скважин.

Использование: для бурения скважин большого диаметра. Сущность изобретения: снабжение забойных двигателей агрегата для бурения скважин большого диаметра при обработке долот разной энергоемкости редукторами с разными передаточными отношениями. 3 ил.

АГРЕГАТ ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА, включающий забойные двигатели с долотами в количестве два и более, траверсу, соединенную с забойными двигателями, грузы-утяжелители, размещенные на забойных двигателях, и редукторные модули забойных двигателей, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности агрегата путем рациональной отработки долот разной энергоемкости, передаточные отношения средних редукторных модулей по отношению к крайнему определяются по зависимости

где U_с - передаточное отношение редукторного модуля среднего забойного двигателя;
U_к - передаточное отношение редукторного модуля крайнего забойного двигателя;
R_с - расстояние от центральной оси агрегата до оси среднего забойного двигателя;
R_к - расстояние от центральной оси агрегата до оси крайнего забойного двигателя;
D_к - наружный диаметр долота крайнего забойного двигателя;
D_с - наружный диаметр долота среднего забойного двигателя.