ТУРБОБУР Российский патент 1997 года по МПК E21B4/02 

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к турбобурам, включающим корпус, вал, осевую и радиальные опоры, сальник, турбины, состоящие из статоров, зажатых резьбовыми переводниками в корпусе, и роторов, зажатых роторной гайкой на валу, к нижнему концу которого прикреплен переводник к долоту (см. а.с. N 59755).

Изобретение относится также к секции многосекционного турбобура с независимой подвеской валов (см. а.с. СССР N 561414), которая отличается от названного выше односекционного турбобура тем, что отсутствует сальник, а вместо роторной гайки и переводника к долоту соединительные полумуфты.

Как известно, из перечисленных узлов турбобура наименьший ресурс имеют осевая опора и сальник. Существующие конструкции турбобуров не дают возможности произвести при ремонте замену этих узлов, не потревожив при этом турбины и радиальные опоры; их приходится снимать с вала (при нижнем расположении осевой опоры) или, по меньшей мере, ослаблять затяжку (при верхнем расположении осевой опоры), что, как правило, тоже вынуждает снимать с вала, промывать и протирать насухо все детали, ибо в противном случае буровой раствор при затяжке попадает на их торцы, что недопустимо.

Изобретение имеет целью упростить и многократно ускорить процедуру замены осевой опоры и сальника в тех случаях, когда замена турбин и радиальных опор не требуется. Это достигается тем, что осевая опора и сальник выделяются в отдельный легкодоступный узел, при разборке которого извлечение вала из корпуса не требуется, и турбины и радиальные опоры остаются зажатыми и на валу, и в корпусе.

Изобретение иллюстрирует чертеж.

В корпусе 1 и на верхней посадочной поверхности вала 2 посредством переводников 3, 4 и роторной гайки 5 зажаты статоры 6 и роторы 7 турбин, а также радиальные опоры 8. Нижняя посадочная поверхность вала 2, на которой смонтированы осевая опора 9, сальник 10 и еще одна радиальная опора 8, отделена от верхней посадочной поверхности утолщенной средней частью, в которой выполнено отверстие, соединяющее кольцевое пространство между корпусом и валом с центральным каналом внутри вала, по которому отработавшая на турбинах жидкость идет в долото (на чертеже не показано), прикрепляемое снизу к переводнику 11. Этот же переводник используется для зажатия размещенных на нижней посадочной поверхности вала деталей осевой опоры 9, сальника 10 и радиальной опоры 8, а неподвижные детали этих узлов зажимаются колпаком 12, навинчиваемым снизу на переводник 4, через регулировочную втулку 13; эта втулка выполнена из двух половин с разъемом в осевой плоскости, чтобы при отвинчивании переводника 11 можно было удерживать вал (цепным ключом) от проворачивания.

При сборке турбобура вал заводится в корпусе без осевой опоры и других деталей, расположенных на нижней посадочной поверхности. При отсутствии осевой опоры люфт между статорами и роторами турбин максимальный; такой вал относительно легко заводится в изогнутый корпус. Это делает предлагаемую конструктивную схему удобной для использования в турбобуре-отклонителе по заявке N 4950759/03, позволяя увеличить кривизну корпуса и, тем самым, увеличить темп набора зенитного угла при наклонно-направленном бурении. Турбобур-отклонитель по указанному а.с. показал хорошие результаты на промысловых испытаниях, но угол отклонения у него был ≈3^o; использование настоящего изобретения позволяет увеличить его в необходимых случаях до 7^o.

Использование: в горной промышленности, в частности в конструкции турбобуров для бурения скважин. Сущность изобретения: турбобур включает полый корпус с резьбовым переходником в верхней части и с ниппелем в нижней части, установленный в полости корпуса вал с верхней и нижней посадочной поверхностью, разделенной утолщенной средней частью вала, и с выполненными в нижней части осевым, а на утолщенной части вала - радиальными каналами, полости которых сообщены с полостью осевого канала, многоступенчатую турбину, роторы которой закреплены на верхней посадочной поверхности, а статоры - в корпусе, сальник, радиальные опоры, одна из которых установлена на нижней посадочной поверхности, и осевую опору. Сальник и осевая опора размещены на нижней посадочной поверхности, а ниппель выполнен в виде колпака, в полости которого установлены осевая, радиальная опоры и сальник. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Турбобур, включающий полый корпус с резьбовым переходником в верхней части и ниппелем в нижней части, установленный в полости корпуса вал с верхней и нижней посадочными поверхностями, разделенными утолщенной средней частью вала, и с выполненными в нижней части осевым, а на утолщенной части вала радиальными каналами, полости которых сообщены с полостью осевого канала, многоступенчатую турбину, роторы которой закреплены на верхней посадочной поверхности, а статоры в корпусе, сальник, радиальные опоры, одна из которых установлена на нижней посадочной поверхности, и осевую опору, отличающийся тем, что осевая опора и сальник размещены на нижней посадочной поверхности, а ниппель выполнен в виде колпака, в полости которого установлены сальник, радиальная и осевая опоры. 2. Турбобур по п. 1, отличающийся тем, что его корпус плавно изогнут в одной плоскости, при этом угол между касательными к оси корпуса в крайних точках составляет 1 7^o.