Буровой гидравлический агрегат Советский патент 1988 года по МПК E21B4/00 

Юо сх

Изобретение относится к буровой технике, в частности к устройствам для бурения скважин и стволов.

Известен буровой агрегат реактивно-турбинного бурения, предназначенный для бурения скважин большого диаметра, в котором используются долота малого диаметра, находящиеся кинематической связи с забоем Cl. Ю

Недостатком такого агрегата является наличие силового контакта долота с цилиндрической поверхностью скважин, приводящего в ряде случаев к преждевременному износу породораз- 15 рушающего инструмента.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является буровой агрегат, содержащий бурильные трубы, каретку с забойными двигате- 20 лями, имеющими присоединенные к их ВЫХОДНЫМ валам породоразрушающие инструменты 2.

Недостатком известного агрегата является наличие дополнительного 25 забойного двигателя для вращения агрегата.

Целью изобретения является упро- щение конструкции агрегата.

Указанная цель достигается тем, ЗО что корпус снабжен центральньш зубчатым колесом, а валы каждого двигателя - шестернями для взаимодействия с центральным зубчатым колесом. Кроме того, зубчатое центральное колесо и шестерни выполнены косо зубыми.

На фиг. 1 изображен буровой агрегат, продольный разрез; на фиг. 2 - вариант забойного бурового гидравлического агрегата с уравновешенными забойными.двигателями и конической передачей; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1.и 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1 и 2.

Буровой агрегат состоит из корпуса 1 , внутри которого размещена каретка 2, имеющая забойные гидравлические двигатели, например винтовые. В качестве забойных двигателей в агрегате могут быть использованы гид- 50 равлические, пневматические и элект.-35

40

45

При подаче промывочной жидкости (фиг. 1) роторы 5 забойных двигателей приводятся во вращение, заставляя вращаться выходные валы двигателей и породоразрушающие инструменты 8. Поскольку шестерни 9, находящиеся на валу, находятся в постоянном контакте с центральным зубчатым колесом 10, валы 7 двигателей совершают планетарное движение, вращаясь вокруг

рические двигатели любой конструкции. Каретка подвешена в корпусе на подшипнике 3. Собственно двигатели состоят

из статора 4 и ротора 5, образующих 55. собственной оси, совершая переносное рабочую пару, шарнирного узла 6 и вы- движение. Подобное движение соверша- ходного вала 7 с присоединенным к не- ют и породоразрушающие инструменты 8, му породоразрушающим инструментом 8.

Это обеспечивает разрушение ими больЮ

15

20

25

ЗО

50

35

40

45

Вьше породоразрушающего инструмента на валу установлены шестерни 9, находящиеся в постоянном контакте с центральным зубчатым колесом 10, закрепленным внутри корпуса 1. Для обеспечения перепада давлений в рабочих органах внутренняя полость В агрегата должна быть отделена от нижней полости Г, связанной с зубчатым пространством. Для этой цели может служить дроссельное уплотнение (на фиг. 1 оно выполнено в виде радиального подшипника 11 скольжения)или торцевой сальник.

На наружной поверхности агрегата могут быть размещены грузы 12.

Второй вариант бурового агрегата показан на фиг. 2. Отличаясь от первого варианта гидравлической уравновешенностью забойных двигателей и отсутствием грузов, он также состоит из корпуса 1, внутри которого смонтирована каретка 2. Верхняя часть каретки имеет чашеобразную форму с центральным каналом Д. Каретка подвешена в корпусе на подшипнике 3, выше которого расположено торцевое уплотнение 13. В расточках каретки установлены забойные винтовые двигатели. Их рабочие органы выполнены из оппозитно расположенных пар разного направления винтовых поверхностей 14 и 15, Нижние роторы двигателей посредством шарнирных узлов 6 связаны с выходньми валами 7, которые аналогично с первым вариантом снабжены прродоразрушающим инструментом 8 и шестерней 9. Для создания осевого давления на долото без участия осевой опоры зубчатое зацепление шестерня 9 - центральное зубчатое колесо 10 выполнено косозубым.

Агрегат работает следующим образом.

При подаче промывочной жидкости (фиг. 1) роторы 5 забойных двигателей приводятся во вращение, заставляя вращаться выходные валы двигателей и породоразрушающие инструменты 8. Поскольку шестерни 9, находящиеся на валу, находятся в постоянном контакте с центральным зубчатым колесом 10, валы 7 двигателей совершают планетарное движение, вращаясь вокруг

. п55. собственной оси, совершая переносное - движение. Подобное движение соверша- - ют и породоразрушающие инструменты 8,

собственной оси, совершая переносное движение. Подобное движение соверша- ют и породоразрушающие инструменты 8,

Это обеспечивает разрушение ими большой поверхности забоя. Промывочная жидкость, миновав рабочие органы дгш- гателей, через полый вал двигателей попадает на забой и далее по затруб- ному прострапстну на дневную поверхность.

Аналогично работает второй пари- ант агрегата, изображенный на фиг.2.

В обеих конструкциях (фиг. 1 и 2) шестерни установлены на вькодных валах двигателей. Очевидно, в ряде случаев (при применении турбобуров и

электробуров) шестерни могут быть смонтированы на верхних валах двигателей или же на верхних и выходных валах одновременно.

По сравнению с известными агрегатами с использованием винтовых двигателей предлагаемое устройство отличается простотой конструкции (отсутствием центрального винтового двигателя) , а также гидравлической урав- новеитенностью.

даУ./

Jd

1

ШУ/./

Фив.

Редактор М, Циткина

Техред л..Сердюкова Корректоре. Кундрик

Заказ 1114/24Тираж 531Подписное

ВИНИЛИ Государственного комитета CCCt

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4