Винтовой забойный двигатель Советский патент 1992 года по МПК E21B4/02 

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтепромысловому оборудованию, и может быть использовано при бурении скважин 6 использованием забойных двигателей.

Известен винтовой забойный двигатель Д 1-1.70, состоящий из шпинделя и двигателя. Шпиндель содержит корпус, вал, упорный подшипниковый узел, сальниковые уплотнения. Двигатель включает корпус с резиновым статором и вал, содержащие многозаходные винтовые поверхности. Причем число заходов на статоре на единицу больше числа заходов ротора. Ось вала двигателя смещена относительно оси корпуса. Передача вращения от вала двигателя к валу шпинделя осуществляется с/по- мощью кардана.

Недостатком известного устройства является то, что во время работы вследствие взаимодействия металлического вала с резиновым статором происходит износ последнего. Из-за этого при достижении определенного износа происходят перетоки промывочной из одной полости в другую. Это приводит к тому, что с ростом износа ухудшаются рабочие характеристики двигателей, уменьшается момент на валу, сокращается ресурс его работы. Это существенно ухудшает технико-экономические показатели бурения.

Целью изобретения является повышение ресурса работы забойного винтового двигателя для улучшения показателей бурег ния.

Указанная цель достигается тем, что на корпусе выфрезерованы винтовые полости,

VJ VI

00

го

в которые вкладываются специального профиля полые шланги, один конец шланга специального профиля заглушен, а другим они присоединены к общему коллектору, сверху шлангов, внутри корпуса, привулканизирб- ван резиновый статор таким образом, что винтовые поверхности его совпадают с вин- товыми полостями корпуса, т.е. их шаг совпадает, Полости шлангов через коллектор и вмонтированный в корпус обратный клапан заполняются маслом под давлением.

Профиль поперечного сечения шлангов (фиг. 4) выбран таким, что со стороны вершин винтообразной поверхности статора центр кривизны сечения шланга совпадает с центром кривизны поперечного сечения винтовой поверхности статора. Со стороны корпуса профиль поперечного сечения шланга соответствует профилю винтовой полости.

На фиг. 1 показана конструкция винтового забойного двигателя; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4-узел II на фиг. 3.

Винтовой забойный двигатель состоит из корпуса 1, соединенного с переводниками 10 и 1Г для соединения с бурильной колонной и корпусом шпинделя. В корпусе выфрезерованы винтовые полости, в которые вставлены полые шланги 4. Последние через штуцер 7 подсоединяются к кольцевому коллектору, состоящему из двух полуколец нижнего 6 и верхнего 5. В коллектор через встроенный в корпус обратный клапан 8 закачивается масло. К внутренней поверхности корпуса привулканизируется резиновый статор 3 с многозаходной винтообразной поверхностью, имеющей шаг, соответствующий шагу фрезерованных полостей корпуса. Вал двигателя 2 также имеет многозаходную винтообразную поверхность с числом заходов на единицу меньше чем в статоре 3 и установлен эксцентрично по отношению к оси корпуса. Он соединен с валом шпинделя карданным валом 9.

Винтовой забойный двигатель при эксплуатации используется следующим образом.

В процессе работы в двигателе происходит износ винтовой поверхности статора 3. Каждый раз во время спуско-подъемных работ производится определение величины момента для проворачивания вала 2 двигателя с помощью специального устройства. В случае, если величина измеренного момента меньше допустимой величины, в каналы 4 через обратный клапан 8 и кольцевой коллектор проводится подкачка масла до тех пор, пока момент на проворачивание вала двигателя не достигнет требуемой величины. Этим компенсируется износ вершин статора и таким образом поддерживаются рабочие характеристики двигателя на необходимом уровне. По мере работы двигателя эта операция при необхрдимости. повторяется при проведении спуско-подъемных операций бурильной колонны.

Использование предлагаемого забойного винтового.двигателя позволят увеличить его ресурс работы и межремонтный период. При том же качестве можно добиться большей проходки на двигатель, уменьшится объем перевозок двигателей с буровых в.турбинные цеха по ремонту турбобуров, улучшатся условия труда рабочих. Это приведет к улучшению технико-экономических показателей бурения, т.е. к сниже- нию себестоимости метра проходки скважин.

Формула изобретения .

1.Винтовой забойный двигатель, включающий корпус, закрепленный внутри корпуса статор с глухими каналами и винтовыми выступами на внутренней по--.

верхности, и размещенный внутри статора ротор с наружной винтовой поверхностью, отличающийся тем, что, с целью повышения ресурса работы двигателя и повышения технико-экономических прказателей бурения, он снабжен коллектором с замкнутой кольцевой полостью, установленным в корпусе, и обратным клапаном, причем кольцевая полость коллектора гидравлическим сообщена с входными отверстиями каналов, а обратный клапан установлен в корпусе с возможностью сообщения кольцевой полости коллектора с пространством за корпусом, при этом в каждом поперечном сечении статора вершина выступа статора и центр проходного сечения канала расположены на одной радиальной линии.

2.Двигатель по п. 1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что на внутренней поверхности корпуса выполнены винтовые пазы, причем винтовые каналы статора размещены в винтовых пазах.

3.Двигатель по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, .что, с целью повышения

технологичности изготовления статора, часть статора с винтовыми каналами выполнена в виде вставных шлангов.

Изобретение относится к буровой технике, а именно к гидравлическим забойным двигателям. Целью, изобретения является повышение ресурса работы двигателя и повышение технико-экономических показателей бурения. Для этого двигатель снабжен коллектором с замкнутой кольцевой полостью и обратным клапаном. Коллектор установлен в корпусе над статором. Каналы статора сообщаются с кольцевой полостью коллектора. Обратный клапан сообщает кольцевую полость коллектора с пространством за корпусом. Внутри корпуса по его длине выполнены винтовые полости, в которые вкладывают специальные шланги, соединенные с общим коллектором и через него с обратным клапаном. Через обратный клапан шланги заполняют жидкостью под давлением. Шаг винтовых полостей корпуса соответствует шагу резинового статора. По мере износа последнего из-за взаимодействия с металлическим ротором в шланги дополнительно подкачивается жидкость через обратный клапан. Давление жидкости поднимается до тех пор. пока статор не примет первоначальную форму. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. Ё

Фиг.1

J

(повёрнуто)

Фиг. 4.

f