Винтовой забойный двигатель Советский патент 1982 года по МПК E21B4/00 

(54) ВИНТОВОЙ ЗАБОЙНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к технике бурения скважин, а именно к забойным двигателям для бурения нефтяных и газовых скважин.

Известен винтовой забойный двигатель, содержащий статор, ротор и жестко связанный с ротором маховик 1.

Известен так же винтовой забойный двигатель, содержащий статор, взаимодействующий с ним ротор и маховик 2.

Недостаток известного двигателя заключается в том, что маховик не может обеспечить эффективного преодоления пиковых нагрузок ввиду ограничения его массы, вызванного требованиями уравновешивания центробежных сил ротора.

Цель изобретения - повышение устойчивости работы двигателя при динамических нагрузках.

Эта цель достигается тем, что маховик установлен соосно статору и связан с ротором посредством кривошипного соединения, ось которого совпадает с осью ротора.

Причем маховик снабжен аксиальной турбиной.

На фиг. 1 изображен винтовой забойный двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - вариант маслонаполненного выполнения камеры маховика; на фиг. 3 - вариант выполнения маховика с аксиальной турбиной. Винтовой забойный двигатель содержит эластичный статор 1, расположенный внутри него ротор 2, двухшарнирное карданное сое 5 динение 3, связывающее ротор с валом узла шпинделя 4. Маховик 5 установлен соосно статору в опорах 6 и 7. Верхний конец ротора 2 связан с нижним концом маховика 5 посредством кривошипного соедине,Q ния 8, включающего, например, расточку а в маховике, выполненную с эксцентриситетом е относительно его оси, и шип 9, установленный в роторе соосно с ним.

Вариант маслонаполненного выполнения камеры маховика содержит корпус 10 и

15 уплотнение 11, а также кривошипное соединение, герметизация которого осуществляется уплотнением 12. Такое исполнение позволяет повысить долговечность работы предлагаемого устройства.

Вариант выполнения маховика с акси20альной турбиной содержит роторы турбины 13, закрепленные на маховике 5, и статоры турбины 14, закрепленные в корпусе 15 двигателя. Турбина дает возможность улучщить пусковые характеристики двигателя

за счет крутящего момента на ее роторе. Ввиду того, что частота вращения маховика достаточно велика, в устройстве может быть использована турбина пропеллерного типа, обладающая высокими энергетическими характеристиками.

Работа двигателя осуществляется следующим образом.

При подаче жидкости ротор 2 соверщает планетарное движение, обкатываясь по зубьям статора 1, при этом щип 9 ротора 2, взаимодействуя с расточкой а маховика 5, приводит его во вращательное движение в опорах 6 и 7 с частотой вращения, равной частоте переносного вращения ротора 2. Запас кинетической энергии, созданной в маховике 5, расходуется на преодоление возникающих пиковых моментов сопротивления на долоте.

Использование изобретения дает возможность создать двигатель, устойчиво работающий при интенсивных колебаниях момента сопротивления на долоте, что повыщает эффективность процесса разрущения горных пород. Более равномерная работа двигателя с маховиком обеспечивает снижение пульсаций давления жидкости, вследствие чего улучщаются условия эксплуатации и увеличивается долговечность гидравлического оборудования буровой установки.

Формула изобретения

целью повыщения устойчивости работы двигателя при динамических нагрузках, маховик установлен соосно статору и связан с ротором посредством кривощипного соединения, ось которого совпадает с осью ротора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 2410787, кл. Е 21 В 3/21, 1976.

Фиг,.2

фиг.З