Винтовой забойный двигатель Советский патент 1993 года по МПК E21B4/02 

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для преимущественного использования при бурении глубоких скважин на нефть и газ.

Целью изобретения является повышение ресурса работы двигателя за счет регулирования компенсации износа героторного механизма.

На чертеже изображен общий вид винтового забойного двигателя,

Он состоит из-корпуса 1, внутри котбро- го размещен многозаходный механизм, содержащий эластичный статор 2 и ротор 3. Вал шпиндельной секции 4, установленный в радиальных опорах скольжения 5, посредством вала 6 соединен с ротором 3. Нэ внутренней поверхности статора и наружной поверхности ротора выполнена многоза- ходная винтовая нарезка с разницей в количестве выступов статора и ротора равной единице. Для восприятия осевых усилий в корпусе установлен осевой подшипник (не показан). Эластичный статор выполнен из упругого материала, например, из резины. Из аналогичного материала выполнены упругие кольца 7, зажатые в корпусе совместно с жесткими кольцами 8. Величина зазора между жесткими кольцами устанавливается

регулировочным кольцом 9, устанавливаемым между верхним жестким кольцом и переходником 10,

Для повышения жесткости статора и улучшения условий его крепления упругие крлЪца 7 могут быть выполнены заодно с эластичным статором 2.

Винтовой забойный двигатель работает следующим образом. Собранный и отрегулированный винтовой забойный двигатель спускают в скважину на бурильных трубах. Промывочная жидкость, поступая под давлением в переходник 10, попадает в полости рабочих камер героторного механизма, образованных ротором 3 и статором 2 вследствие разницы в количестве выступов на них. Возникающий на роторе крутящий момент вызывает его планетарное движение относительно статора, которое посредством вала 6 преобразуется во вращательное движение вала шпиндельной секции 4. Из рабочих полостей промывочная жидкость через отверстия вала шпиндельной секции (не показаны) и его внутреннюю полость попадает к породоразрушающему инструмечту.

В процессе работы происходит износ элементов героторного механизма, увеличивается зазор между ротором 3 и статором

(Л

00

о

00

ю ел

t

2 и эффективность работы двигателя падает. При очередной замене породоразруша- ющего инструмента такой двигатель подлежит регулировке. Для этого отвинчивают переходник 10 и заменяют регулировочное кольцо 9, завинчивают переходник и двигатель готов к дальнейшему использованию. При замене регулировочного кольца его толщина увеличивается, а при закрепле-- нии переходника 10 уменьшаются зазоры между жесткими кольцами 8, что заставляет упругие кольца 7 сжимать эластичный статор 2 с большей силой, прижимая его к ротору с необходимым (оптимальным) усилием. При этом ликвидируются зазоры, образованные за счет износа, и эффективность работы двигателя повышается.

Такое выполнение винтового забойного двигателя значительно повышает ресурс его работы.

Экономический эффект, полученный при использовании ВЗД для разбуривания песчаных пробок в Долинском НГДУ, составил 0,508 тыс. рублей на двигатель.

0

5

0

5

Формула изобретения

1. Винтовой забойный двигатель, содержащий корпус, размещенные внутри него с образованием полостей высокого и низкого давления многозаходный героторный механизм, включающий соосно расположенные эластичный статор установленный внутри статора ротор, а также приводной вал шпиндельной секции, соединенный с ротором нежёсткой связью, и узел компенсации износа героторного механизма, отличающийся тем, что, с целью повышения ресурса работы двигателя путем регулирования компенсации износа героторного механизма, узел компенсации износа выполнен в виде системы жестких и упругих колец установленных между корпусом и статором, при этом в поперечном сечении кольца имеют форму трапеции, а жесткие кольца установлены с зазором друг относительно друга.

2. Двигатель по п. 1,отличающийся тем, что упругие кольца выполнены заодно с эластичным статором.

Использование: при бурении скважин на нефть и газ. Сущность изобретения: двигатель содержит корпус и многозаходный героторный механизм со статором и ротором. Между корпусом и статором размещены жесткие и упругие кольца. Кольца в поперечном сечении имеют форму трапеции. Жесткие кольца установлены с зазором. Упругие кольца выполнены заодно со статором. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.