RU2062860C1

RU2062860C1 - Face motor-defecting tool

Info

Publication number: RU2062860C1
Application number: RU92008996A
Authority: RU
Inventors: И.Я. Вальдман; Г.Л. Печкарев; В.И. Семенец
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "Новые нефтяные технологии - КУРС"
Priority date: 1992-11-27
Filing date: 1992-11-27
Publication date: 1996-06-27

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: face motor-deflecting tool includes sections made of eccentric working pair and support interconnected in sequence and with misalignment which shafts have different rotational axles and are mounted for interaction via mobile intermediate shaft. Mobile intermediate shaft is mounted for angular turn relative to shafts of working pair and support. Its joining to shafts of working pair and support is manufactured in the form of face comb meshes with total number of combs not less than three. Combs of intermediate shaft on its mutually opposite butts are located in mutually perpendicular planes. EFFECT: improved operational reliability. 5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к двигателям-отклонителям и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при наклонно-направленном бурении. The invention relates to diverter motors and can be used in the oil industry for directional drilling.

Известен забойный двигатель-отклонитель, включающий последовательно соединенные с перекосом секции из эксцентричной рабочей пары и опоры /1/. Вал ротора винтовой рабочей пары такого двигателя является продолжением ротора и вместе с ротором вращается вокруг своей оси и вокруг оси статора. Для соединения валов рабочей пары и опорной секции, имеющих различные оси вращения, используется подвижный промежуточный вал, который установлен под углом и к валу рабочей пары, и к валу опоры, и соединен с ними двумя универсальными шарнирами. Known downhole motor-deflector, including sequentially connected with a skew section of an eccentric working pair and support / 1 /. The rotor shaft of a screw working pair of such an engine is a continuation of the rotor and together with the rotor rotates around its axis and around the axis of the stator. To connect the shafts of the working pair and the support section having different axes of rotation, a movable intermediate shaft is used, which is installed at an angle to both the shaft of the working pair and the support shaft, and connected to them by two universal joints.

Недостатком такого двигателя является сложность и громоздкость соединительных узлов валом, усложняющие весь двигатель, и сложность их изготовления и ремонтно-восстановительных работ. The disadvantage of this engine is the complexity and cumbersomeness of the connecting nodes by the shaft, complicating the entire engine, and the complexity of their manufacture and repair work.

Целью изобретения является упрощение двигателя-отклонителя с одновременным повышением его надежности. The aim of the invention is to simplify the diverter motor while increasing its reliability.

Поставленная цель достигается тем, что в забойном двигателе-отклонителе, включающем последовательно соединенные между собой с перекосом секции из эксцентричной рабочей пары и опоры, валы которых с различными осями вращения установлены с возможностью взаимодействия между собой через подвижный промежуточный вал, подвижный промежуточный вал установлен с возможностью углового поворота относительно валов рабочей пары и опоры, а его соединение с валами рабочей пары и опоры выполнено в виде торцовых гребенчатых зацеплений с общим числом гребней не менее трех, причем гребни промежуточного вала на его взаимно противоположных торцах расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях. This goal is achieved by the fact that in the downhole motor-deflector, which includes sections of an eccentric working pair and bearings, serially connected to each other with a skew, the shafts of which with different axes of rotation are installed so that they can interact with each other through a movable intermediate shaft, the movable intermediate shaft is installed with the possibility angular rotation relative to the shafts of the working pair and the support, and its connection with the shafts of the working couple and the support is made in the form of end comb links with a total number of At least three ebony, and the ridges of the intermediate shaft at its mutually opposite ends are located in mutually perpendicular planes.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен общий вид забойного двигателя-отклонителя. The invention is illustrated in the drawing, which shows a General view of the downhole motor diverter.

Забойный двигатель-отклонитель состоит из последовательно соединенных между собой с перекосом под углом α секции 1 с эксцентричной рабочей пары 2 и секции 3 с опорой 4. Вал 5 рабочей пары 2 вращается вокруг своей оси 6, совпадающей с осью ротора 7 и вокруг оси 8 статора 9 рабочей пары 2. Оси 6 и 8 имеют эксцентриситет. The downhole diverter motor consists of sections 1 with an eccentric working pair 2 and section 3 with a support 4, serially connected to each other at an angle α, shaft 5 of working pair 2 rotates around its axis 6, coinciding with the axis of the rotor 7 and around the axis 8 of the stator 9 working pairs 2. Axes 6 and 8 are eccentric.

Вал 10 опоры 4 вращается вокруг своей оси 11. Соосно с валом 10 и под углом перекоса секций 1 и 3 к валу 5 установлен промежуточный вал 12, через который взаимодействуют валы 5 и 10. Промежуточный вал 1 соединен с валами 5 и 10 торцовыми гребенчатыми зацеплениями 13 и 14. Гребни промежуточного вала на противоположных его торцах расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях. В каждом зацеплении общее число параллельных между собой зубьев не менее трех. Зубья обоих гребней в зацеплении контактируют между собой боковыми поверхностями, которые могут быть армированы упругими элементами 15 или между которыми могут быть установлены тела качения 16. The shaft 10 of the support 4 rotates around its axis 11. Co-axially with the shaft 10 and at an angle of skew of sections 1 and 3, an intermediate shaft 12 is installed to the shaft 5, through which the shafts 5 and 10 interact. The intermediate shaft 1 is connected to the shafts 5 and 10 by end comb engagement 13 and 14. The ridges of the intermediate shaft at its opposite ends are located in mutually perpendicular planes. In each gearing, the total number of teeth parallel to each other is at least three. The teeth of both ridges in engagement are in contact with each other by lateral surfaces that can be reinforced with elastic elements 15 or between which rolling elements 16 can be installed.

Торцы 17 зубьев, которые контактируют с основаниями ответных зубьев, могут быть скруглены. The ends of the 17 teeth that are in contact with the bases of the reciprocal teeth can be rounded.

Между торцами зубьев гребня вала пары и основания зубьев гребня промежуточного вала может быть зазор 18. Between the ends of the teeth of the crest of the shaft of the pair and the base of the teeth of the crest of the intermediate shaft, there may be a gap 18.

Двигатель-отклонитель работает следующим образом. The engine diverter works as follows.

Двигатель-отклонитель в составе компоновки низа бурильной колонны устанавливают на забое ствола скважины. В процессе бурения при прокачивании через рабочую пару 2 двигателя промывочной жидкости ротор 7, вращаясь вокруг своей оси, обкатывается по стенкам статора 9 вокруг оси 8. The engine diverter in the composition of the bottom of the drill string is installed on the bottom of the wellbore. In the process of drilling when pumping through the working pair 2 of the washing fluid engine, the rotor 7, rotating around its axis, rolls along the walls of the stator 9 around axis 8.

Вал 5 жестко скреплен с ротором 7, имеет две взаимно перпендикулярные степени свободы в торцовых гребенчатых зацеплениях 13 и 14, и передать движение ротора 7 на вал 10 может, только разложив его движение по окружности на два взаимно перпендикулярных направления, передвигаясь своим гребнем вдоль зацепления 13 с промежуточным валом 12 и одновременно вместе с валом 12 передвигаясь вдоль его зацепления 14 с валом 10. The shaft 5 is rigidly fastened to the rotor 7, has two mutually perpendicular degrees of freedom in the end comb links 13 and 14, and can only transmit the movement of the rotor 7 to the shaft 10 only by expanding its movement around the circle into two mutually perpendicular directions, moving its crest along the gear 13 with the intermediate shaft 12 and simultaneously with the shaft 12 moving along its engagement 14 with the shaft 10.

Таким образом, промежуточный вал 12 с двумя взаимно перпендикулярными гребенчатыми зацеплениями 13 и 14 обеспечивает ротору двумя степенями свободы передачу его вращения без каких-либо шарнирных соединений валу 10 опорной секции 3. Thus, the intermediate shaft 12 with two mutually perpendicular ridge gears 13 and 14 provides the rotor with two degrees of freedom transferring its rotation without any articulation to the shaft 10 of the supporting section 3.

Преимущества предлагаемого двигателя-отклонителя заключается в простоте и надежности передачи планетарного вращения ротора в искривленном двигателе опорному валу, что значительно удешевит бурение наклонно-направленных скважин забойными двигателями. The advantages of the proposed diverter motor lies in the simplicity and reliability of the planetary rotation of the rotor in the curved engine to the support shaft, which significantly reduces the cost of drilling directional wells with downhole motors.

Claims

1. Downhole motor-deflector, comprising sequentially interconnected skew sections of an eccentric working pair and bearings, the shafts of which with different axes of rotation are mounted to interact with each other through a movable intermediate shaft, characterized in that the movable intermediate shaft is angularly mounted rotation relative to the shafts of the working couple and the support, and its connection with the shafts of the working couple and the support is made in the form of end comb links with a total number of ridges of at least three x, wherein the ridges of the intermediate shaft at its mutually opposite ends are arranged in mutually perpendicular planes.

2. The engine-diverter according to claim 1, characterized in that the flanges of the working pair shaft in engagement with the intermediate shaft are installed with a gap between their ends and the bases of the reciprocal flanges.

3. The engine-diverter according to claim 1, characterized in that the ends of the ridges in contact with the bases of the counter ridges are rounded.

4. The engine-diverter according to claim 1, characterized in that the lateral contact surfaces of the ridges of one of the engagement ridges are reinforced with elastic elements.

5. The engine-diverter according to claim 1, characterized in that the comb engagement is provided with rolling bodies mounted between the side contact surfaces of the ridges.