Забойный двигатель Советский патент 1975 года по МПК E21B3/12 F04B1/16 

1

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин.

Известны забойные двигатели, выполненные по принципу лопастных гидромоторов и предназначенные для бурения скважин, содержащие цилиндрический корпус с закрепленным в нем профилированным статором и ступенчатым ротором с подвижно установленными в его диаметральных сквозных пазах лопастями. Однако известные гидродвигатели ненадежны в работе на буровом глинистом растворе, включающем частицы песка и утяжелителя.

Предлагаемый забойный двигатель отличается тем, что пазы в его роторе выполнены под углом один к другому, причем угол поворота пропорционален количеству ступеней ротора. Это повышает надежность двигателя в работе.

На фиг. 1 показан предлагаемый забойный двигатель, общий вид: на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Двигатель имеет цилиндрический корпус 1 с резьбой 2 в верхней части для присоединения к колонне бурильных труб. Перегородки 3 и статоры 4 образуют в сочетании с корпусом 1 объемные камеры 5, которые расположены соосно по вертикали. На периферии перегородок 3 и статоров 4 выполнены два вертикальных паза. Пазы в сочетании с

внутренней поверхностью корпуса 1 образуют нагнетательный канал 6 и сливной канал 7, которые герметично разделены между собой и проходят по всей длине объемных

камер 5. Верхняя горизонтальная перегородка 3 имеет паз, расположенный без смещения по вертикали относительно нагнетательного канала 6, а нижняя перегородка 3 имеет также паз, расположенный без смещения по

вертикали относительно сливного канала 7. Таким образом, нагнетательный канал 6 открыт для поступления в него бурового раствора сверху и закрыт снизу, а сливной канал 7 - закрыт сверху и открыт снизу.

Статоры 4 выполнены с двумя окнами 8, одно из которых связывает камеру с нагнетательным каналом 6, а другое - со сливным каналом 7. Сквозь камеры 5 проходит

концентрично расположенный относительно корпуса ротор 9, несущий в своих сквозных диаметрально расположенных пазах 10 рабочие лопасти 11. Пазы 10 выполнены по высоте ротора под углом один к другому, пропорциональным количеству ступеней ротора, что обеспечивает, в условиях расположения в каждой объемной камере только одной двусторонней лопасти, выравнивание крутящего момента и повышение надежности двигателя

в работе.

Ротор 9 ниже нижней перегородки 3 конусно увеличен в диаметре. Он имеет канал 12, идущее от конусной поверхности к центральному отверстию в конце ротора. Центральное отверстие в конце ротора заканчивается шлицами 13, через которые передается крутящий момент от ротора 9 к шпинделю 14. Шпиндель 14--полый. Он установлен в корпусе на радиальных 15 и осевых 16 опорах. На нижний конец шпинделя навинчен переводник 17, к которому крепится долото.

При включении буровых насосов буровой раствор через колонну поступает в нагнетательный канал 6 и далее, сквозь окно 8, параллельно во все объемные камеры, проворачивая лопасти, ротор и связанный с ним шпиндель с долотом.

т:,ттг

шашзпй

5. iA.. - Предмет изобретения

Забойный двигатель, включающий цилиндрический корпус, имеющий вертикальные нагнетательный и сливной каналы, с закрепленными в нем профилированным статором, разделенным на поперечные камеры, имеющие по два продольных окна, соответственно сообщенных с нагнетательным и сливным каналами, и ступенчатым ротором с подвижно установленными в его диаметральных сквозных пазах лопастями, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности двигателя в работе, пазы в роторе выполнены под углом один к другому, причем угол поворота пропорционален количеству ступеней ротора.

11

10