Устройство для стопорения вала турбобура Советский патент 1982 года по МПК E21B4/00 

Изобретение относится к бурению :скважин, в частности, предназначено для передачи ротором крутящего момен та на вал турбобура в случае заклинивания долота. Известно устройство для соединени вала забойного двигателя с колонной бурильных труб, содержащее поршневую муфту с наружными и внутренними шлицами, взаимодействующими со шлицами вала и корпуса ClJ. Недостатком устройства является малая долговечность уплотнения поршневой муфты в абразивной среде бурового раствора. Известен также стопор вала забойного двигателя, включающий нижнюю и верхнюю храповые полумуфты, установленные соответственно на валу посред ством пружины с возможностью осевого перемещения и в корпусе турбобура 2 Недостатком устройства является то, что в процессе работы забойного двигателя храповые полумуфты находят ся в постоянном контакте друг с другом, в результате чего они интенсивно изнашиваются. Цель изобретения - повышение долговечности устройства. Цель достигается тем, что нижняя полумуфта снабжена спиральными лопастями , размещенными на ее наружной поверхности. На фиг. 1 изображено устройство для стопорения вала турбобура; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Устройство содержит нижнюю храповую полумуфту 1, установленную на валу 2 турбобура с возможностью осевого перемещения посредством Муфты 3, втулки Ч со шпонкой 5, пружины 6 и шлицов 7 и 8, верхнюю храповую полумуфту Э, установленную в корпусе 10 турбобура. На наружной поверхности нижней полумуфты 1 размещены Спиральные лопасти 11. Работа устройства осуществляется следующим образом. щающейся частью устройства передает, вращение долоту и происходит процесс углубления скважины. Устройство за счет лопастей 11, диаметр которых в сечении равен диаметру турбобура, способствует улучшению очистки забоя от шлама, в результате чего увеличивается скорость углубления и проходка на долоте. В процессе бурения нижняя полумуф та 1 не входит в зацепление с верхней полуМуфтой 9, при этом исключается износ храпового механизма соединения полумуфт от трения в абразив ной cpejHe за счет отжатия нижней полумуфты 1 вниз под воздействием гидравлической тяги лопастей П. Отжатие нижней полумуфты 1 вниз также способствует касание спиральных лопа стей 11 к стенкам скважины. В случае заклинивания долота вращение вала турбобура прекращается, нижняя полумуфта 1 под действием пружины 6 смещается вверх и при вращ НИИ вправо корпуса турбобура через бурильные трубы от ротора храповые соединения полумуфты 1 и 9 входят в зацепление и передает крутящий момен на долото. Аварии, связанные с заклиниванием долота, можно ликвидировать, когда момент .турбобура снова окажется достаточным для поворота долота. При достижении скорости вращения до 500600 об/мин нижняя полумуфта 1 вновь опускается вниз по шлицам, сжимая пружину 6. Если заклинивание долота не удалось ликвидировать, создают максимально возможный крутящий момент, вы ше которого может произойти слом инструмента. При этом шпонка 5 с помо щью котором крепится втулка k на муфте 3 срезается и корпус турбобур получает возможность вращения со все колонной труб, хотя вал турбобура с долотом заклинены. Вращение колонны предотвращает возможность прихвата инструмента и авария не усугубляется. Устройство, кроме ликвидации аварии, связанной с заклиниванием долота, предотвращает образование сальников над долотом и заклинивание долота крупными кусками породы за счет увеличения скорости восходящего потока бурового раствора в результате уменьшения площади кольцевого сечения в зоне устройства., а также в результате работы спиральных лопастей, принудительно удаляющих шлам из наддолотного пространства, Увеличение механической скорости и проходки на долото достигается в результате улучшения очистки забоя скважины, так как работа спиральных лопастей уменьшает давление на забой, способствует отрыву шлама от забоя и быстрому выносу его из наддолотного пространства, чем предотвращается многократное перемалывание зубцами шарошек выбуренной породы. Формула изобретения Устройство дл:я стопорения вала турбобура, включающее нижнюю и верхнюю храповые полумуфты, установленные соответственно на валу посредством пружины с возможностью осевого перемещения и в корпусе турбобура. отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности устройства, нижняя полумуфта снабжена спиральными лопастями, размещенными на ее наружной поверхности. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №291027, кл. Е 21 В VOO, 19692.Заявка Франции № 2258515, кл. Е 21 В 3/08, опублик. 1975 (прототип) . «

iL