СМАЗЫВАЕМЫЕ БУРОВЫМ РАСТВОРОМ ПОДШИПНИКОВАЯ СЕКЦИЯ И ПОДШИПНИКОВЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ БУРОВОГО ДВИГАТЕЛЯ И СПОСОБ ВОЗВРАТА БУРОВОГО РАСТВОРА В ЦЕНТРАЛЬНЫЙ КАНАЛ ШПИНДЕЛЯ В СМАЗЫВАЕМОЙ БУРОВЫМ РАСТВОРОМ ПОДШИПНИКОВОЙ СЕКЦИИ Российский патент 2023 года по МПК E21B4/02 F16L19/14 

Уровень техники

[0001] В бурении нефтяных и газовых скважин забойные буровые двигатели можно соединять с бурильной колонной для вращения и управления направлением бурового долота или роторной управляемой системы (РУС) для наклонно-направленного бурения. Обычно буровые двигатели содержат верхний переводник, силовую секцию, трансмиссионный узел и подшипниковый узел. Вращение обеспечивает силовая секция. Трансмиссионный узел передает крутящий момент и скорость с силовой секции на буровое долото (или РУС), расположенное на нижнем конце бурового двигателя. Подшипниковый узел несет осевые и радиальные нагрузки, передаваемые на бурильную колонну и буровое долото (или РУС) во время бурения.

[0002] Обычные подшипниковые узлы содержат шпиндель, установленный частично в кожухе, и один или несколько подшипников, установленных между шпинделем и кожухом. Подшипники обычно являются радиальными подшипниками или осевыми подшипниками. Нижний конец шпинделя выполнен с возможностью сцепления с буровым долотом или РУС. Обычные подшипниковые узлы являются либо уплотненными или смазываемыми буровым раствором. В уплотненных подшипниковых узлах кольцевое пространство между шпинделем и окружающим кожухом уплотнено и заполнено маслом для предотвращения контакта выбуренной породы или других твердых частиц с подшипниками. В смазываемых буровым раствором подшипниковых узлах кольцевое пространство между шпинделем и окружающим кожухом не уплотнено, что обеспечивает части бурового раствора, проходящего к буровому долоту, отведение и проход через каждый из подшипников для его смазки и охлаждения. Часть бурового раствора, проходящую через подшипники, обычно выпускают из кожуха подшипникового узла в кольцевое пространство скважины.

Краткое описание чертежей

[0003] На фиг. 1 показано сечение смазываемой буровым раствором подшипниковой секции.

[0004] На фиг. 2 показан в изометрии поршень подшипниковой секции.

[0005] На фиг. 3 показана в изометрии втулка подшипниковой секции.

[0006] На фиг. 4 показана часть сечения подшипниковой секция.

[0007] На фиг. 5 показано часть сечения альтернативного варианта осуществления подшипниковой секции.

[0008] На фиг. 6 показано сечение подшипниковой секции, иллюстрирующее путь потока.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0009] Смазываемая буровым раствором подшипниковая секция содержит кожух и шпиндель, частично расположенный в центральном канале кожуха. По меньшей мере один смазываемый буровым раствором подшипник установлен в кольцевом пространстве между шпинделем и кожухом. Уплотняющий узел направляет первую текучую среду (например, буровой раствор или промывочный раствор), проходящую через смазываемый буровым раствором подшипник, в центральный канал шпинделя через отверстие для текучей среды в шпинделе, проходящее от наружной поверхности до центрального канала шпинделя. Уплотняющий узел по меньшей мере частично установлен в кольцевом пространстве между шпинделем и кожухом и уплотняет последнее. Уплотняющий узел отделен от смазываемого буровым раствором подшипника промежуточным кольцевым пространством, которое в общем совмещено с отверстием для текучей среды в шпинделе. Уплотняющий узел содержит поршень, втулку и камеру между поршнем и втулкой. Поршень выполнен с возможностью осевого перемещения относительно шпинделя и кожуха, а втулка закреплена для исключения перемещения в осевом направлении относительно кожуха и/или шпинделя. Поршень содержит внутреннее уплотнение, взаимодействующее с шпинделем, и наружное уплотнение, взаимодействующее с кожухом. Втулка содержит нижнее уплотнение, взаимодействующее с шпинделем. Камера выполнена с возможностью содержать в себе вторую текучую среду, такую как консистентная смазка, масло или любой другой смазочный материал. В одном варианте осуществления нижнее уплотнение установлено во внутренней канавке втулки, и втулка содержит проход, соединяющий по текучей среде камеру с нижним уплотнением. В данном варианте осуществления небольшой объем второй текучей среды в камере продавливается через проход на нижнее уплотнение для смазки.

[0010] Смазываемая буровым раствором подшипниковая секция с нижним уплотняющим узлом обеспечивает проход бурового раствора через смазываемый буровым раствором подшипник с возвратом бурового раствора в центральный канал шпинделя. Нижний уплотняющий узел выполнен с возможностью предотвращать достижение буровым раствором нижнего уплотнения во втулке, обеспечивая поршню осевого скольжения относительно кожуха в ответ на перепад давления между давлением бурового раствора в промежуточном кольцевом пространстве выше поршня и давлением текучей среды снаружи кожуха. Поскольку поршень выполнен с возможностью осевого скольжения, давление выше поршня (т.e. давление бурового раствора в промежуточном кольцевом пространстве) и давление ниже поршня (например, давление второй текучей среды в камере) остаются равными. Буровой раствор не преодолевает внутреннее уплотнение или наружное уплотнение поршня (т.e. буровой раствор не входит в камеру). Вторая текучая среда в камере применяется для смазки нижнего уплотнения втулки. Поскольку давление второй текучей среды в камере выше нижнего уплотнения больше давления текучей среды снаружи кожуха, текучая среда снаружи кожуха не проходит через нижнее уплотнение в камеру.

[0011] Смазываемый буровым раствором подшипниковый узел для бурового двигателя может также содержать переходник, расположенный в центральном канале кожуха. Верхний конец переходника выполнен с возможностью соединения с нижним концом трансмиссионного вала бурового двигателя. Шпиндель закрепляют к нижнему концу переходника.

[0012] Показанный на фиг. 1, смазываемый буровым раствором подшипниковый узел 10 содержит кожух 12 и шпиндель 14, часть которого расположена в центральном канале 16 кожуха. Кожух 12 можно формировать с помощью резьбового соединения секций 12a, 12b и 12c кожуха. Шпиндель 14 содержит центральный канал 18 шпинделя и отверстие 20 для текучей среды в шпинделе, проходящее от центрального канала 18 шпинделя до наружной поверхности 22 шпинделя. Переходник 24 можно закреплять к верхнему концу 26 шпинделя 14 в центральном канале 16 кожуха. Переходник 24 содержит центральный канал 27 переходника. Верхний конец переходника 24 можно выполнить с возможностью соединения с нижним концом трансмиссионного вала в буровом двигателе. Нижний конец 28 шпинделя 14 можно выполнить с возможностью соединения с буровым долотом или РУС в буровом двигателе.

[0013] Отверстие 20 для текучей среды в шпинделе может проходить между наружной поверхностью 22 шпинделя и центральным каналом 18 шпинделя в любой конфигурации, например, направленным поперечно (как проиллюстрировано) или направленным наклонно. В одном альтернативном варианте осуществления шпиндель 14 может содержать два или больше отверстий 20 для текучей среды в шпинделе, обеспечивающих соединение по текучей среде с центральным каналом 18 шпинделя кольцевого пространства между шпинделем 14 и кожухом 12.

[0014] По меньшей мере один смазываемый буровым раствором подшипник установлен в кольцевом пространстве между наружной поверхностью 22 шпинделя и внутренней поверхностью 30 кожуха. В одном варианте осуществления подшипниковый узел 10 содержит осевой подшипник 32 и радиальный подшипник 34, установленные в кольцевом пространстве между наружной поверхностью 22 шпинделя и внутренней поверхностью 30 кожуха. Подшипниковый узел 10 может также содержать верхний радиальный подшипник 36, установленный в кольцевом пространстве между переходником 24 и внутренней поверхностью 30 кожуха. Альтернативно, верхний радиальный подшипник 36 можно установить в кольцевом пространстве между наружной поверхностью 22 шпинделя и внутренней поверхностью 30 кожуха, при этом данное кольцевое пространство содержит верхний радиальный подшипник, осевой подшипник и нижний радиальный подшипник. Такой, по меньшей мере один смазываемый буровым раствором подшипник, представляет собой любую комбинацию осевых подшипников и/или радиальных подшипников в кольцевом пространстве между наружной поверхностью 22 шпинделя (или переходника 24) и внутренней поверхностью 30 кожуха.

[0015] Как также показано на фиг. 1, подшипниковый узел 10 содержит уплотняющий узел для уплотнении кольцевого пространства между наружной поверхностью 22 шпинделя и внутренней поверхностью 30 кожуха вблизи отверстия 20 для текучей среды в шпинделе. В частности, уплотняющий узел отделен от одного или нескольких смазываемых буровым раствором подшипников промежуточным кольцевым пространством 38. Промежуточное кольцевое пространство 38 расположено ниже одного или нескольких смазываемых буровым раствором подшипников, между внутренней поверхностью 30 кожуха и наружной поверхностью 22 шпинделя, и уплотняющий узел образует нижний конец промежуточного кольцевого пространства 38. Другими словами, наружная поверхность промежуточного кольцевого пространства 38 образована внутренней поверхностью 30 кожуха, внутренняя поверхность промежуточного кольцевого пространства 38 образована наружной поверхностью 22 шпинделя, и нижняя поверхность промежуточного кольцевого пространства 38 образована уплотняющим узлом. Верхнюю поверхность промежуточного кольцевого пространства 38 может образовывать внутренняя муфта, выполненная с возможностью содержать в себе один из подшипников, например, показанный подшипник 34. Альтернативно, верхнюю поверхность промежуточного кольцевого пространства 38 может образовывать сам подшипник. Отверстие 20 для текучей среды в шпинделе в общем совмещено с промежуточным кольцевым пространством 38. Другими словами, внутренняя поверхность промежуточного кольцевого пространства 38 содержит впуск отверстия 20 для текучей среды в шпинделе.

[0016] В показанном варианте осуществления уплотняющий узел 40 содержит поршень 42, втулку 44 и камеру 46 между поршнем 42 и втулкой 44. В данном варианте осуществления верхний конец поршня 42 образует нижнюю поверхность промежуточного кольцевого пространства 38.

[0017] Как показано на фиг. 2, поршень 42 может иметь в общем цилиндрическую форму. Наружная поверхность 48 поршня 42 проходит от первого конца 50 до второго конца 52. Наружная поверхность 48 содержит одну или несколько наружных канавок 54. Внутренняя поверхность 56 поршня 42 содержит одну или несколько внутренних канавок 58.

[0018] На фиг. 3 показана втулка 44, которая может также иметь в общем цилиндрическую форму. Втулка 44 может содержать резьбовую наружную поверхность 60, проходящую от первого конца 62 до наружной канавки 64. Наружная канавка 64 может быть смежной с заплечиком 66, который ведет к наружной поверхности 68 увеличенного диаметра. Наружная поверхность 68 увеличенного диаметра может содержать множество заглубленных поверхностей 70, обеспечивающих поверхности захвата для свинчивания втулки 44 с кожухом 12. Внутренняя поверхность 72 втулки 44 может содержать одну или несколько внутренних канавок 74 и проход 76.

[0019] Показанный на фиг. 4, поршень 42 выполнен с возможностью осевого перемещения относительно шпинделя 14 и кожуха 12. В частности, поршень 42 установлен с возможностью скольжения в кольцевом пространстве между наружной поверхностью 22 шпинделя и внутренней поверхностью 30 кожуха ниже отверстия 20 для текучей среды в шпинделе. Поршень 42 может также содержать один или несколько внутренних поршневых уплотнений 80, каждое установленное в одной из внутренних канавок 58, и одно или несколько наружных поршневых уплотнений 82, каждое установленное в одной из наружных канавок 54. Каждое внутреннее поршневое уплотнение 80 взаимодействует с наружной поверхностью 22 шпинделя, и каждое наружное поршневое уплотнение 82 взаимодействует с внутренней поверхностью 30 кожуха. Внутренние поршневые уплотнения 80 можно формировать из вращающихся уплотнений, и наружные поршневые уплотнения 82 можно формировать из уплотнений, выдерживающих осевые и радиальные нагрузки.

[0020] Втулка 44 закреплена для исключения осевого перемещения относительно шпинделя 14 и/или кожуха 12. В показанном варианте осуществления, втулку 44 имеет резьбовое соединение с нижним концом 84 кожуха 12. Втулка 44 может содержать одно или несколько нижних уплотнений 86, каждое установленное в одной из внутренних канавок 74. Каждое нижнее уплотнение 86 взаимодействует с наружной поверхностью 22 шпинделя. Проход 76 втулки 44 соединяет по текучей среде камеру 46 с нижними уплотнениями 86. Проход 76 может иметь любую конструкцию, выполненную с возможностью обеспечивать малый объем потока текучей среды (например, протечки текучей среды) между камерой 46 и нижними уплотнениями 86. В варианте осуществления, показанном на фиг. 4, проход 76 образован спиральной канавкой во внутренней поверхности 72 втулки 44. Втулка 44 может также содержать наружное уплотнение 88, установленное в наружной канавке 64. Наружное уплотнение 88 может взаимодействовать с внутренней поверхностью 30 кожуха. Нижние уплотнения 86 можно выполнять в виде вращающихся уплотнений, и наружное уплотнение 88 можно выполнять в виде стационарных уплотнений. В одном варианте осуществления нижние уплотнения 86 представляют собой уплотнения, обеспечивающие протечку для смазки уплотнения, такие как серийно выпускаемые и поставляемые фирмой Kalsi Engineering под названием Kalsi Seals.

[0021] Камера 46 является пространством, образованным вторым концом 52 поршня 42, первым концом 62 втулки 44, внутренней поверхностью 30 кожуха и наружной поверхностью 22 шпинделя. Кожух 12 может содержать отверстие 90 для текучей среды в кожухе, проходящее через кожух 12, для обеспечения впуска для заполнения камеры 46 текучей средой. Уплотнение 92 отверстия можно закреплять в отверстии 90 для текучей среды в кожухе для избирательного уплотнения отверстия 90 для текучей среды в кожухе. Уплотнение 92 отверстия может взаимодействовать с отверстием 90 для текучей среды в кожухе любым способом, обеспечивающим съемное соединение, такое как резьбовое соединение.

[0022] На фиг. 5 показан альтернативный вариант осуществления втулки с одинаковыми ссылочными позициями для конструкций одинаковых с показанными на фиг. 1-4 и описанными выше. Втулка 94 содержит проход 96, образованный продольной канавкой во внутренней поверхности 98 втулки 94. Проход 96 соединяет по текучей среде камеру 46 с нижними уплотнениями 86, установленными во внутренних канавках 74.

[0023] Показанный на фиг. 6, подшипниковый узел 10 выполнен с возможностью прикрепления ниже трансмиссионной секции, как часть бурового двигателя. Трансмиссионный вал трансмиссионной секции обеспечивает вращение переходника 24 и шпинделя 14 относительно кожуха 12. Первая текучая среда, проходящая через трансмиссионную секцию, входит в центральный канал 16 кожуха. Первая текучая среда может являться буровым раствором или промывочным раствором. Большая часть первой текучей среды входит в центральный канал 27 переходника и проходит через центральный канал 18 шпинделя. Подшипниковый узел 10 выполнен с возможностью отведения части первой текучей среды на подшипники, описанные, как “смазываемые буровым раствором” поскольку первая текучая среда проходит через подшипник для смазки и охлаждения компонентов в каждом подшипнике. Поскольку кольцевое пространство между переходником 24 и кожухом 12 не содержит уплотнения, часть первой текучей среды, проходящая через центральный канал 16 кожуха, проходит по пути 100 потока, показанному стрелками 100a - 100g на фиг. 6. Как показано, путь 100 потока проходит через кольцевое пространство между переходником 24 и кожухом 12, через верхний радиальный подшипник 36, через осевой подшипник 32, через радиальный подшипник 34, через промежуточное кольцевое пространство 38, через отверстие 20 для текучей среды в шпинделе и в центральный канал 18 шпинделя.

[0024] Уплотняющий узел 40, содержащий поршень 42, предотвращает уход первой текучей среды из кожуха 12 на его нижнем конце. Уплотняющий узел 40 направляет отведенную первую текучую среду в промежуточное кольцевое пространство 38 через отверстие 20 для текучей среды в шпинделе и в центральный канал 18 шпинделя, где отведенная часть первой текучей среды возвращается к остальной первой текучей среде. Другими словами, уплотняющий узел 40 обеспечивает применение только смазываемого буровым раствором подшипника (подшипников) без потери первой текучей среды.

[0022] Как показано на фиг. 4, камеру 46 можно заполнять второй текучей средой через отверстие 90 для текучей среды в кожухе, которое затем уплотняют уплотнением 92 отверстия. Вторая текучая среда может представлять собой любую смазку такую как масло или консистентная смазка. Внутренние поршневые уплотнения 80 и наружные поршневые уплотнения 82 предотвращают вход первой текучей среды в промежуточном кольцевом пространстве 38 выше поршня 42 в камеру 46. Внутренние поршневые уплотнения 80 и наружные поршневые уплотнения 82 также предотвращают проход второй текучей среды в камере 46 вокруг поршня 42 в промежуточное кольцевое пространство 38 выше поршня 42. Поскольку поршень 42 выполнен с возможностью осевого перемещения относительно кожуха 12 и шпинделя 14, давление P₁ первой текучей среды в промежуточном кольцевом пространстве 38 выше поршня 42, равно давлению P₁ второй текучей среды в камере 46_. Поршень 42 может скользить вниз в ответ на силу, приложенную увеличенным давлением текучей среды в промежуточном кольцевом пространстве 38 выше, при этом поддерживается равное давление текучей среды с каждой из сторон поршня 42. Когда поршень 42 скользит вниз, объем камеры 46 уменьшается, поскольку втулка 44 закреплена для исключения перемещения в осевом направлении. Давление P₂ наружной текучей среды, проходящей вокруг наружной поверхности кожуха 12 в кольцевом пространстве ствола скважины, ниже P1 в камере 46 (и в промежуточном кольцевом пространстве 38). Перепад данных давлений текучей среды на втулке 44 обеспечивает прохождение некоторого объема второй текучей среды в камере 46 через проход 76 для смазки нижних уплотнений 86 в втулке 44. Соответственно, имеется перепад давлений текучей среды на втулке 44, но нет перепада давлений текучей среды на поршне 42.

[0026] Обычными условиями выхода из строя уплотнения являются действие перепада давлений на уплотнении, контакта абразивных материалов в текучей среде с уплотнением и работа уплотнения при высокой температуре без смазки. Уплотняющий узел 40 в подшипниковом узле 10 исключает каждое из данных условий выхода из строя уплотнения. Первая текучая среда в промежуточном кольцевом пространстве 38 может содержать выбуренную породу или другие твердые частицы. Поскольку давление текучей среды одинаково с обеих сторон поршня 42, любые твердые частицы в первой текучей среды не преодолевают внутренних поршневых уплотнений 80 или наружных поршневых уплотнений 82. Нижние уплотнения 86 решают проблему падения давления на уплотняющем узле 40 и смазываются второй текучей средой. Предотвращается контакт твердых частиц с нижними уплотнениями 86, частицы имеют только контакт с второй текучей средой в камере 46 (т.e., чистой текучей средой без выбуренной породы или других частиц), поскольку P₁ в камере 46 больше P₂ в кольцевом пространстве вокруг кожуха 12. Перепад давления на втулке 44 предотвращает контакт любой выбуренной породы или других твердых частиц в текучей среде вокруг кожуха 12 с нижними уплотнениями 86. Другими словами, текучая среда, перемещающаяся через нижние уплотнения 86, является смазывающей текучей средой из камеры 46. В данной конфигурации все уплотнения в уплотняющем узле 40 защищены от твердых частиц, таких как выбуренная порода: внутренние и наружные поршневые уплотнения 80, 82, поскольку нет перепада давления на данных уплотнениях, и нижние уплотнения 86, поскольку чистая смазывающая текучая среда размещена на стороне, работающей под более высоким давлением, данного уплотнения.

[0027] Каждый узел, описанный в данном описании, может содержать любую комбинацию описанных компонентов, элементов и/или функций каждого из вариантов осуществления индивидуальных узлов. Каждый способ, описанный в данном описании, может содержать любую комбинацию описанных этапов в любом порядке, некоторые описанные этапы и их комбинации в отдельных вариантах осуществления. Любой диапазон численных величин, раскрытый в данном документе, содержит в себе любой поддиапазон. Множество означает два или больше.

[0028] Хотя описаны предпочтительные варианты осуществления, понятно, что указанные варианты являются только иллюстративными и что объем изобретения задан исключительно прилагаемой формулой изобретения с полным диапазоном эквивалентов, многими вариациями и модификациями очевидными для специалиста в данной области техники.

Заявленная группа изобретений относится к области бурения нефтяных и газовых скважин забойными буровыми двигателями, а именно к смазываемым буровым раствором подшипниковой секции и подшипниковому узлу для бурового двигателя и способу возврата бурового раствора в центральный канал шпинделя в смазываемой буровым раствором подшипниковой секции. Смазываемая буровым раствором подшипниковая секция для бурового двигателя содержит кожух, шпиндель, по меньшей мере один смазываемый буровым раствором подшипник, поршень, промежуточное кольцевое пространство между наружной поверхностью шпинделя и внутренней поверхностью кожуха, путь потока для первой текучей среды, нижнее уплотнение, камеру между наружной поверхностью шпинделя и внутренней поверхностью кожуха и между поршнем и нижним уплотнением. По меньшей мере один смазываемый буровым раствором подшипник расположен в центральном канале кожуха и вокруг наружной поверхности шпинделя выше отверстия для текучей среды в шпинделе. По меньшей мере один смазываемый буровым раствором подшипник содержит смазываемые буровым раствором радиальный подшипник и осевой подшипник. Поршень установлен с возможностью скольжения в центральном канале кожуха и вокруг наружной поверхности шпинделя ниже отверстия для текучей среды в шпинделе. Поршень содержит внутреннее поршневое уплотнение, взаимодействующее с наружной поверхностью шпинделя, и наружное поршневое уплотнение, взаимодействующее с внутренней поверхностью кожуха. Путь потока для первой текучей среды проходит через по меньшей мере один смазываемый буровым раствором подшипник, через промежуточное кольцевое пространство, через по меньшей мере одно отверстие для текучей среды в шпинделе и в центральный канал шпинделя. Камера между наружной поверхностью шпинделя и внутренней поверхностью кожуха и между поршнем и нижним уплотнением выполнена с возможностью содержать в себе вторую текучую среду. Способ возврата бурового раствора в центральный канал шпинделя в смазываемой буровым раствором подшипниковой секции включает заполнение камеры второй текучей средой, являющейся консистентной смазкой или маслом, подачу первой текучей среды через смазываемый буровым раствором подшипник, промежуточное кольцевое пространство, отверстие для текучей среды в шпинделе и в отверстие для текучей среды в шпинделе. При этом поршень направляет первую текучую среду в промежуточное кольцевое пространство в центральном канале шпинделя через отверстие для текучей среды в шпинделе. Обеспечивается повышение эффективности бурения нефтяных и газовых скважин забойными буровыми двигателями. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Смазываемая буровым раствором подшипниковая секция для бурового двигателя, содержащая:

кожух, содержащий центральный канал кожуха, образованный внутренней поверхностью кожуха;

шпиндель, частично расположенный в центральном канале кожуха, при этом шпиндель содержит центральный канал шпинделя, наружную поверхность шпинделя, и по меньшей мере одно отверстие для текучей среды в шпинделе, проходящее от центрального канала шпинделя до наружной поверхности шпинделя;

по меньшей мере один смазываемый буровым раствором подшипник, расположенный в центральном канале кожуха и вокруг наружной поверхности шпинделя выше отверстия для текучей среды в шпинделе;

поршень, установленный с возможностью скольжения в центральном канале кожуха и вокруг наружной поверхности шпинделя ниже отверстия для текучей среды в шпинделе, причем поршень содержит внутреннее поршневое уплотнение, взаимодействующее с наружной поверхностью шпинделя, и наружное поршневое уплотнение, взаимодействующее с внутренней поверхностью кожуха;

промежуточное кольцевое пространство между наружной поверхностью шпинделя и внутренней поверхностью кожуха, при этом промежуточное кольцевое пространство расположено ниже по меньшей мере одного смазываемого буровым раствором подшипника, и при этом поршень образует нижний конец промежуточного кольцевого пространства;

путь потока для первой текучей среды, проходящий через по меньшей мере один смазываемый буровым раствором подшипник, через промежуточное кольцевое пространство, через по меньшей мере одно отверстие для текучей среды в шпинделе и в центральный канал шпинделя;

нижнее уплотнение, взаимодействующее с наружной поверхностью шпинделя ниже поршня;

камеру между наружной поверхностью шпинделя и внутренней поверхностью кожуха и между поршнем и нижним уплотнением, при этом камера выполнена с возможностью содержать в себе вторую текучую среду; и

при этом по меньшей мере один смазываемый буровым раствором подшипник содержит смазываемые буровым раствором радиальный подшипник и осевой подшипник.

2. Смазываемая буровым раствором подшипниковая секция по п. 1, в которой нижнее уплотнение установлено во внутренней канавке втулки, при этом втулка содержит проход, соединяющий по текучей среде камеру с нижним уплотнением.

3. Смазываемая буровым раствором подшипниковая секция по п. 2, в которой поршень продавливает вторую текучую среду в камере через проход к нижнему уплотнению в ответ на приложенную на поршень силу, обусловленную перепадом давления между первой текучей средой в промежуточном кольцевом пространстве и текучей средой, проходящей вокруг наружной поверхности кожуха.

4. Смазываемая буровым раствором подшипниковая секция по п. 2, в которой спиральная канавка образует проход во внутренней поверхности втулки.

5. Смазываемая буровым раствором подшипниковая секция по п. 2, в которой продольная канавка образует проход во внутренней поверхности втулки.

6. Смазываемая буровым раствором подшипниковая секция по п. 2, в которой отверстие для текучей среды в шпинделе проходит поперечно от центрального канала шпинделя до наружной поверхности шпинделя.

7. Смазываемая буровым раствором подшипниковая секция по п. 1, в которой первая текучая среда является буровым раствором, а вторая текучая среда является консистентной смазкой или маслом.

8. Смазываемая буровым раствором подшипниковая секция по п. 1, дополнительно содержащая отверстие для текучей среды в кожухе, проходящее от наружной поверхности кожуха до камеры, при этом отверстие для текучей среды в кожухе избирательно уплотняется.

9. Смазываемая буровым раствором подшипниковая секция по п. 1, в которой внутреннее поршневое уплотнение является вращающимся уплотнением, и наружное поршневое уплотнение является осевым уплотнением.

10. Смазываемая буровым раствором подшипниковая секция по п. 1, в которой поршень дополнительно содержит второе внутреннее поршневое уплотнение, взаимодействующее с наружной поверхностью шпинделя, и второе наружное поршневое уплотнение, взаимодействующее с внутренней поверхностью кожуха.

11. Смазываемый буровым раствором подшипниковый узел для бурового двигателя, содержащий:

кожух, содержащий центральный канал кожуха, образованный внутренней поверхностью кожуха;

переходник, расположенный в центральном канале кожуха, при этом верхний конец переходника выполнен с возможностью соединения с нижним концом трансмиссионного вала;

шпиндель, закрепленный к нижнему концу переходника, при этом часть шпинделя расположена в центральном канале кожуха, при этом шпиндель содержит центральный канал шпинделя, наружную поверхность шпинделя и по меньшей мере одно отверстие для текучей среды в шпинделе, проходящее от центрального канала шпинделя до наружной поверхности шпинделя;

по меньшей мере один смазываемый буровым раствором подшипник, расположенный в центральном канале кожуха и вокруг наружной поверхности шпинделя выше отверстия для текучей среды в шпинделе;

поршень, установленный с возможностью скольжения в центральном канале кожуха и вокруг наружной поверхности шпинделя ниже отверстия для текучей среды в шпинделе, причем поршень содержит внутреннее поршневое уплотнение, установленное во внутренней канавке, и наружное поршневое уплотнение, установленное в наружной канавке, при этом внутреннее поршневое уплотнение взаимодействует с наружной поверхностью шпинделя, и наружное поршневое уплотнение взаимодействует с внутренней поверхностью кожуха;

промежуточное кольцевое пространство между наружной поверхностью шпинделя и внутренней поверхностью кожуха, при этом промежуточное кольцевое пространство расположено ниже по меньшей мере одного смазываемого буровым раствором подшипника, и при этом поршень образует нижний конец промежуточного кольцевого пространства;

путь потока для первой текучей среды, проходящий через по меньшей мере один смазываемый буровым раствором подшипник, через промежуточное кольцевое пространство, через по меньшей мере одно отверстие для текучей среды в шпинделе и в центральный канал шпинделя;

втулку, закрепленную к нижнему концу кожуха и вокруг наружной поверхности шпинделя, при этом втулка содержит по меньшей мере одно нижнее уплотнение, установленное во внутренней канавке втулки, при этом нижнее уплотнение взаимодействует с наружной поверхностью шпинделя;

камеру между наружной поверхностью шпинделя и внутренней поверхностью кожуха, при этом верхний конец камеры образован нижним концом поршня и нижний конец камеры образован верхним концом втулки, и при этом камера выполнена с возможностью содержать в себе вторую текучую среду; и

при этом по меньшей мере один смазываемый буровым раствором подшипник содержит смазываемые буровым раствором радиальный подшипник и осевой подшипник.

12. Смазываемый буровым раствором подшипниковый узел по п. 11, в котором втулка дополнительно содержит проход, соединяющий по текучей среде камеру с нижним уплотнением, при этом поршень продавливает вторую текучую среду в камере через проход к нижнему уплотнению в ответ на приложенную на поршень силу, обусловленную перепадом давления между первой текучей средой в промежуточном кольцевом пространстве и текучей средой, проходящей вокруг наружной поверхности кожуха.

13. Смазываемый буровым раствором подшипниковый узел по п. 12, в котором поршень дополнительно содержит второе внутреннее поршневое уплотнение, установленное во второй внутренней канавке, и второе наружное поршневое уплотнение, установленное во второй наружной канавке, при этом второе внутреннее поршневое уплотнение взаимодействует с наружной поверхностью шпинделя, и второе наружное поршневое уплотнение взаимодействует с внутренней поверхностью кожуха.

14. Смазываемый буровым раствором подшипниковый узел по п. 11, дополнительно содержащий отверстие для текучей среды в кожухе, проходящее от наружной поверхности кожуха до камеры, при этом отверстие для текучей среды в кожухе избирательно уплотняется.

15. Смазываемый буровым раствором подшипниковый узел по п. 11, в котором втулка имеет резьбовое соединение с кожухом.

16. Смазываемый буровым раствором подшипниковый узел по п. 15, в котором кожух состоит из двух или больше секций кожуха, соединенных резьбовыми соединениями.

17. Способ возврата бурового раствора в центральный канал шпинделя в смазываемой буровым раствором подшипниковой секции, содержащий этапы, на которых:

a) обеспечивают смазываемую буровым раствором подшипниковую секцию, содержащую: кожух, содержащий центральный канал кожуха, образованный внутренней поверхностью кожуха; шпиндель, частично расположенный в центральном канале кожуха, при этом шпиндель содержит центральный канал шпинделя, наружную поверхность шпинделя, и по меньшей мере одно отверстие для текучей среды в шпинделе, проходящее от центрального канала шпинделя до наружной поверхности шпинделя; по меньшей мере один смазываемый буровым раствором подшипник, расположенный в центральном канале кожуха и вокруг наружной поверхности шпинделя выше отверстия для текучей среды в шпинделе; поршень, установленный с возможностью скольжения в центральном канале кожуха и вокруг наружной поверхности шпинделя ниже отверстия для текучей среды в шпинделе, причем поршень содержит внутреннее поршневое уплотнение, взаимодействующее с наружной поверхностью шпинделя, и наружное поршневое уплотнение, взаимодействующее с внутренней поверхностью кожуха; промежуточное кольцевое пространство между наружной поверхностью шпинделя и внутренней поверхностью кожуха, при этом промежуточное кольцевое пространство расположено ниже по меньшей мере одного смазываемого буровым раствором подшипника, и при этом поршень образует нижний конец промежуточного кольцевого пространства; путь потока для первой текучей среды, проходящий через по меньшей мере один смазываемый буровым раствором подшипник, через промежуточное кольцевое пространство, через по меньшей мере одно отверстие для текучей среды в шпинделе, и в центральный канал шпинделя; нижнее уплотнение, взаимодействующее с наружной поверхностью шпинделя ниже поршня; камеру между наружной поверхностью шпинделя и внутренней поверхностью кожуха и между поршнем и нижним уплотнением; при этом по меньшей мере один смазываемый буровым раствором подшипник содержит смазываемые буровым раствором радиальный подшипник и осевой подшипник;

b) заполняют камеру второй текучей средой, при этом вторая текучая среда является консистентной смазкой или маслом;

c) подают первую текучую среду по пути потока через смазываемый буровым раствором подшипник, промежуточное кольцевое пространство, отверстие для текучей среды в шпинделе и в отверстие для текучей среды в шпинделе; при этом поршень направляет первую текучую среду в промежуточное кольцевое пространство в центральном канале шпинделя через отверстие для текучей среды в шпинделе.

18. Способ по п. 17, в котором нижнее уплотнение установлено во внутренней канавке втулки, при этом втулка содержит проход, соединяющий по текучей среде камеру с нижним уплотнением, и при этом способ дополнительно содержит этапы, на которых:

d) применяют поршень для продавливания второй текучей среды в камеру через проход к нижнему уплотнению в ответ на приложенную на поршень силу, обусловленную перепадом давления между первой текучей средой в промежуточном кольцевом пространстве и текучей средой, проходящей вокруг наружной поверхности кожуха.

19. Способ по п. 17, в котором первая текучая среда является буровым раствором.