ШПИНДЕЛЬ ТУРБОБУРА Российский патент 1998 года по МПК E21B4/02 

Изобретение относится к буровой технике, а именно к шпиндельным турбобурам.

Известен шпиндель [1], включающий полый вал, корпус, переводники, многофазный подшипник, полумуфту, предназначенную для соединения вала нижней секции с валом шпинделя. Конструкция полумуфты выполнена с промывочными каналами. Из практики эксплуатации известного шпиндельного турбобура известно, что полумуфта и верхняя часть вала шпинделя преждевременно разрушаются, имеют низкий ресурс работы.

Прототипом изобретения является серийный шпиндель турбобура ТСШ-195 [2], включающий корпус, вал, верхние и нижние радиальные опоры, осевую опору, ниппель, предохранительный переводник, резиново-металлические подшипники, которые обладают низкой работоспособностью, кроме того, поток жидкости между валом и ниппелем, направленный вниз, запирает выход шлама в потоке сверху вниз, шлам вновь возвращается к долоту, вторично перемалывается и т.д., значительный радиальный лифт вала шпинделя дает возможность долоту колебаться с большой амплитудой в поперечном направлении, что отрицательно сказывается на работоспособности опор.

Предлагаемое изобретение решает задачу увеличения расхода жидкости через долото при постоянной производительности насоса, за счет уменьшения утечек через ниппель шпинделя.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном шпинделе турбобура, включающем корпус, вал, верхние и нижние радиальные опоры, осевую опору, ниппель и предохранительный переводник, согласно изобретению предохранительный переводник в верхней части имеет кольцевую профильную канавку, наружный диаметр переводника соответствует диаметру шпинделя и турбобура, а расстояние между нижним краем ниппеля и верхней кромкой предохранительного переводника составляет 10 - 12 мм.

На чертеже представлена нижняя часть шпинделя с предохранительным переводником и долотом.

Шпиндель состоит из корпуса 1, вала шпинделя 2, предохранительного переводника 3, долота 4, ниппеля 5. P - радиус кольцевой профильной канавки, C - зазор между нижним краем ниппеля и верхней кромкой предохранительного переводника.

Шпиндель работает следующим образом. Поток жидкости попадает в корпус 1 и проходит через отверстие вала 2 к долоту 4. проходя через которое захватывает выбуренный шлам и поднимает его на поверхность. Часть жидкости, проходящая между ниппелем 5 и валом 2 поступает к предохранительному переводнику 3, и отражаясь от кольцевой профильной канавки переводника 3, направляется вверх. При этом исключается встречное течение жидкости основному потоку, за счет чего улучшается очистка забоя и повышается скорость бурения.

Применение предлагаемого изобретения в забойных двигателях при турбинном способе бурения позволяет повысить проходку на долото за счет снижения дифференциального давления на забой бурящейся скважины, уменьшить утечки через ниппель и повысить расход жидкости через долото.

Использование: шпиндель турбобура предназначен для увеличения расхода жидкости через долото при постоянной производительности насосов за счет уменьшения утечек через ниппель шпинделя и может быть использован для бурения скважин шпиндельными турбобурами. В шпинделе турбобура, включающем вал, корпус, верхние и нижние радиальные опоры, осевую опору, ниппель и предохранительный переводник, последний в верхней части имеет кольцевую канавку, наружный диаметр переводника соответствует диаметру шпинделя и турбобура. Расстояние между краем ниппеля и верхней кромкой предохранительного переводника составляет 10 - 12 мм. 1 ил.

Шпиндель турбобура, включающий корпус, вал, верхние и нижние радиальные опоры, осевую опору, ниппель и предохранительный переводник, отличающийся тем, что предохранительный переводник в верхней части имеет кольцевую профильную канавку, наружный диаметр переводника соответствует диаметру шпинделя и турбобура, а расстояние между нижним краем ниппеля и верхней кромкой предохранительного переводника 10 - 12 мм.