ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ЗАБОЙНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Советский патент 1974 года по МПК E21B4/02 

1

Изобретеиие относится к бурению нефтяных и газовых скважин.

Известен гидравлический забойный двигатель, включаюищй иилиндрический корпус, в котором размещена эксцентричная втулка, зал, расположенный внутри втулки коаксиаль110 с корпусом двигателя., и лоласть, взаимодействующую € внутренней поверхностью втулки.

Предлагае: ый двигатель отличается от известного тем, что вал вьиюлнев с винтовой нарезкой, в которой размещены лоласти, шричем каждая лопасть вьшолнена в виде секций, соединенных между собой шарнирами. Это повышает эффективность процесса бурения.

Ия фиг, 1 изображен двигатель, поперечный разрез; на фиг. 2 - раэве|рТ1ка внутренней иоверхностн сменной втулки с обозначением «а ней следа лопаст; ; на фиг. 3-схема шарнирного соединения звеньев лапасти.

Двигатель состоит из корпуса /, эксцентричной втулки 2, вала 3, выполненного с винтовыми нарезками 4, лапасти 5 с уплотнением 6, взаимодействующей с внутренней позерхиостью втулки 2 н размешенной в ви«товых нарезках 4 вала. Лопасть состоит из секций 7 и S, соединенных между собой посредством шарнира 9. Вал размещен во втулке коаксиально корпусу /.

Винтовое расположение лонасти дает возможность полностью перекрыть зону 10 высокого давления от зоны 11 низкого отработанного давления. Форма боковой паверхности звеньев лопасти соответствует форме боковой поверхности винтовой нарезки вала 3.

Еал 3 в сборе с лопастью вращается внутри корпуса I -а резинометаллических подн1ипниках опор турбобуров.

Благодаря шарнирному соединению звеньев лоиасти и эластичности резипового уплотне;1ия 6 лоиасть при вхождении в эксцентр 1чную рабочую полость может прогибаться вдоль своей оси и под действием пружины 72 выступает из паза до соприкосновеиия верхней части резинового уплотнения 6 с внутренней поверхностью втулки 2, перекрывая рабочую иолость по линии G-б.

При подаче ж}1дкости в зону 10 высокого давления на выступающую из газа часть лоиасти (участок а-б) действует давление Яп«р. Суммарное давленпе па всю площадь выступающей -части лопасти раскладывается та две составляющие - осевую Рос. и радиальную ,д Рос-PC. sine, где а - угол подъема винтовой линии паза вала; Рс-cyMi iiapHoe давление на всю ;1лоп1адь, выступающей части лоиасти, и создает осевое давление . Ррад.-;г : Pc-cosa и создает момент кручения на валу .Mi: Pc-cosa-r, где г-радиус вала; Рс-

Рпер--Зл. 5л -ялощадь Выступающей части лоласти на участке а-б.

Следовательно,, момент кручения на валу прямо пропорционален перепаду давления на двигателе. Число оборотов вала двигателя «аХ01ДИТСЯ в прямой зависимости от количества Прокачиваемой через двигатель рабочей нсидкости:

Q Q

п --

Т 5„Г-/

где Q - производительность насосов в м /мин: q-объем жидкости между двумя соседними витками; Si.C.- площадь поперечного еечепия эксцениричной рабочей полости в t - шаг винтовой линии паза в м.

Предмет изобретения

Гидравлический забойный дв-игатель, включающий цилиндрический корпус, в котором размещены эксцентричная втудка, вал, расположенный внут|ри втулки коаксиально с корпусом двигателя, и лопасть, взаиМОдействующая

с внутренней поверхностью втулки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса бурения, вал вьшолнен с винтовой нарезкой, в которой размещены лопасти, причем каяадая лопасть выполнена в виде

секций, соединенных между собой шарнирами.

/