Турбогенераторный агрегат для автономных скважинных приборов Советский патент 1985 года по МПК E21B47/22 

со

О1

05

1 1

Изобретение относится к области нефтяной и газовой промьшшенности, в частности к преобразователям энергии потока промывочной жидкости, циркулирующей в скважине, в электрическую энергию и устройствам, предназначенным для снабжения электроэнергией скважинных автономных измерительных систем и приборов.

Цель изобретения - уменьшение частоты дозаправки агрегата смазкой в процессе эксплуатации и уменьшение его габаритов.

На чертеже приведена схема турбогенераторного агрегата и часть буровой колонны.

Турбогенераторный агрегат имеет гидротурбину, включающую барабан ротора 1 с рабочими лопатками, крьш1ку барабана 2, корпус статора 3 со статорными лопатками. В крьшпсе барабана 2 размещен выдвижной:полый шток 4 с пружиной 5, расположенной между корпусом ротора 1 и внутренним фпанцем штока 4, обратным клапаном 6 и пробкой 7. Во внутренней полости барабана ротора 1 расположен поршень лубрикатора 8, закрепленный на внутреннем подвижном штоке 9, в котором I размещена пружина 10 лубрикатора.

Гидротурбина через полый приводной вал 11 соединена с генератором переменного тока, состоящим из ротора 12 постоянные магниты), катушки статора 13, корпуса 14. Полый приводной вал имеет две опоры - верхнюю 15 в виде сдвоенных радиально-упорных шарикоподшипников и нижнюю 16 в виде радиального шарикоподшипника, размещенного в нижнем корпусе 17. Для герметизации внутренней полости использованы армированное резиноманжетное уплотнение 18, торцовое 19, размещенньш в гайке 20, стояночное 21 и импеллерное 22 уплотнения, выполненные на барабане ротора 1, и лабиринты прямоточного уплотнения

23.На корпусе генератора 14 установ лен масляньй резиновый компенсатор

24,защищенный кожухом 25. Порщень , лубрикатора 8 разделяет внутреннюю маслозаполненную полость турбогенератора на две полости: подпоршневую А (полость пониженного давления )и надпоршневую Б (пблость повьшхенного давления ). Надпоршневая полость Б через канал 26 и кольцевую проточку на внутреннем подвижном штоке сообща672

ется с уплотняемой зоной торцового уплотнения. Подпоршневая полость А через канал 27 и смежную проточку штока сообщается с нижней частью поршня лубрикатора 8. Для заправки полости А маслом нижний корпус имеет пробку 28 и обратный клапан 29. Использование электроэнергии турбогенератора осуществляется через

электровьюод 30. Турбогенераторный агрегат устанавливают непосредственно в колонне буровых труб 31. Стрелками на чертеже показано направление перемещения смазочных материалов

внутри турбогенераторного агрегата.

Полость А и сообщающиеся с ней зоны заполнены трансформаторным маслом через пробку 28, и обратный клапан 29. Полость Б и сообщающиеся

с ней зоны заполнены консистентной протекторной смазкой через вьщвижной полый шток 4.

Турбогенераторный агрегат рабо- . тает следующим образом.

При заправке агрегата вначале

через пробку 28 заливают трансформаторное масло, затем через шток 4 закачивают консистентную протекторную смазку, которая, воздействуя на

поршень лубрикатора 8 и шток 4, перемещает их в разные стороны и сжимает пружины 10 и 5 и раздувает компенсатор 24. Полное вьщвижение штока 4 характеризует окончательную

заправку агрегата.

В процессе работы турбогенераторного агрегата, использующего энергию гидравлического потока промывочной жидкости, компенсатор 24

осуществляет буферную передачу давления на забое в маслозаполненную полость А генератора и подпоршневую полость лубрикатора 8 через канал 27 щтока 9. Лубрикатор 8 за

счет пружины 10 создает полость повышенного давления Б, откуда через канал 26 штока 9 оно передается в зону между манжетным Уплотнением 18 и торцовым уплотнением 19, в которой создаются дополнительные

уплотняющие зоны по типу суфлерных уплотняющих ЗОН; Это приводит к надежному разделению маслозаполненных полостей А и Б как между собой, так и от промывочной жидкости. По мере расходования смазки за счет ее продавливания лубрикатором 8 выдвижной полый шток 4 под действи3

ем пружины 5 перемещается внутрь. По величине его перемещения осуществляют контроль за наличием смазки и в случае необходимости прризводят дозаправку.

Размещение поршня лубрикатора 8 во внутренней полости барабана ротора 1 гидротурбины, превышающей в диаметре польгй вал 11 в несколько раз, позволило резко увеличить объем

1 22 2Z 2 20 19 Id 27

// / / / / / / /

;;,. /.,. X

л V ) 7 у- у / / /I/ /I i1915674

заправляемой через шток 4 консистентной протекторной смазки и тем самьц уменьшить частоту ее дозаправки, Кроме того, поскольку выдвижной полый шток 4 разобщен с поршнем лубрикатора 8, то его перемещения не влияют на перемещения штока 4 и зависят от его габаритов и заранее заданного расчетного перемещения, JO что приводит к уменьшению габаритов агрегата в целом.

/4 12 /3 2S 28 /I I I

ТУРБОГЕНЕРАТОРНЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ АВТОНОМНЫХ СКВАЖННЫХ ПРИБОРОВ по авт.св.№ 1006738, отличающ и и с я тем, что, с целью сокращения времени простоя скважины и З еньшения габаритов трубогенераторного агрегата, поршень лубрикатора размещен во внутренней полости барабана ротора гидротурбины, а каналы сообщения полости меязду резиноманжетным и торцовым уплотнениями и полостью повьшенного давления лубрикатора выполнены во внутреннем штоке лубрикатора, причем подвижный полый щток разобщен с поршнем лубрикатора и имеет пружину, размещенную между корпусом ротора и внутренним фланцем штока.