Забойный гидравлический двигатель Советский патент 1975 года по МПК E21B3/12 

1

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к забойным гидравлическим двигателям для бурения нефтяных и газовых скважин.

Известен забойный гидравлический двигатель, включающий ротор с последовательно расположенными и смещенными один относительно другого двусторонними лонастями и секции статора с эксцентричными внутренними расточками, закрепленными в цилиндрическом корпусе.

В известном забойном гидравлическом двигателе давление рабочей жидкости действует на ротор и нагружает его силой, которая пропорционально увеличивается с ростом высоты и диаметра ротора. Эта нагрузка передается на опоры ротора, вызывая повышенное трение, износ и потерю к.н.д.

Цель изобретения - гидравлическая разгрузка ротора и повыщение к.н.д. двигателя.

Для этого в предлагаемом двигателе эксцентриситеты внутренних расточек секций статора смещены относительно друг друга.

На фиг. 1 изображен предлагаемый двигатель; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Забойный гидравлический двигатель состоит из корпуса 1, лредназначенного для размещения в нем всех узлов и восприятия реактивного момента в период работы двигателя. На корпусе 1 закреплен верхний переводник 2, через который обеспечивается закрепление двигателя л бурильной колонне.

Переводником 2 поджаты разделительные перегородки 3-5 и секции статора 6, образующие объемные камеры 7. Сквозь объемные камеры 7 проходит ротор 8, в сквозных диаметральных пазах которого подвижно установлены двусторонние лопасти 9. В каждой объемной камере имеется одна двусторонняя лопасть.

Лопасти, расположенные в роторе 8, смещены относительно друг друга по вертикали на угол, пропорционально количеству ступеней ротора.

Разделительные перегородки 4 и статоры 6 имеют по четыре изолированных (канала 10-13.

В результате согласованного закрепления статора и пергородок каналы, соединяясь, образуют сплошные каналы, проходящие по ПО всей длине забойного гидравлического двигателя. Нагнетательные каналы 10 и II открыты сверху, так как в перегородке 3 имеются соответствующие каналы, и закрыты снизу, так как в нижней перегородке 5 отсутствуют соответствующие каналы. В результате нагнетательные каналы 10 и 11 соединены с бурильной «колонной li нагнетательными полостями объемных камер через отверстия 14.

При этом канал 10 отверстий 14 соединяется только с нечетными объемными камерами, расположенными сверху вниз по вертикали, а канал 11-только с четными камерами.

Сливные каналы 12 и 13 закрыты сверху и открыты снизу. В результате сливные полости объемных камер соединены с забоем отверстиями 15 каналов 12 и 13 и шпинделя 16. При этом канал 12 посредством отверстия 15 соединяется с нечетными объемными камерами, а канал 13 - только с четными.

Секции статора 6 размещены в корпусе относительно ротора и оди« относительно другого со смещением эксцентриситетов внутренних расточек в противоположные стороны, что в сочетании с описанной системой каналов обеспечивает радиальную гидравлическую разгрузку ротора.

К щиинделю 16 через переводник 17 кренится долото. Ротор 8 крепится на радиальных опорах 18 и осевых олорах 19. Шииндель 16 имеет сквозной канал 20 и боковые каналы 21 для црохода бурового раствора на сливных каналов в долото.

При включении буровых насосов поток жидкости устремляется в нагнетательные каналы 10 и 11 и через отверстия 14 в нагнетательные нолости всех объемных камер одновременно. Благодаря поэтажному смещению эксцентриситетов внутренних расточек статора жидкость создает встречное давление на ротор, в любых двух рядом расположепных камерах и разгружает ротор.

Одновременно поток жидкости, действуя под давлением на лопасти, создает крутящий момент и, проверпув лопасти, сливается через отверстия 15 и каналы 12, 13, 20 и 21 в долото и забой.

П р е ; мет изобретения

Забойный гидравлический двигатель, включающий ротор с последовательно расположенными и смещенными один относительно другого двусторонними лопастями и секции статора с эксцентричными внутренними расточками, отличающийся тем, что, с целью разгрузки ротора и повыщения к.п.д. двигателя, эксцентриситеты внутренних расточек статора относительно друг друга.

Фик.1