[go: up one dir, main page]

RU2310071C2 - Lubrication system for telemetering system power supply generator - Google Patents

Lubrication system for telemetering system power supply generator Download PDF

Info

Publication number
RU2310071C2
RU2310071C2 RU2005139374/03A RU2005139374A RU2310071C2 RU 2310071 C2 RU2310071 C2 RU 2310071C2 RU 2005139374/03 A RU2005139374/03 A RU 2005139374/03A RU 2005139374 A RU2005139374 A RU 2005139374A RU 2310071 C2 RU2310071 C2 RU 2310071C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
generator
mechanical seal
spring
compensator
pressure
Prior art date
Application number
RU2005139374/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005139374A (en
Inventor
Николай Николаевич Галкин (RU)
Николай Николаевич Галкин
Дмитрий Игоревич Сафонов (RU)
Дмитрий Игоревич Сафонов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "НКГЕО"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "НКГЕО" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "НКГЕО"
Priority to RU2005139374/03A priority Critical patent/RU2310071C2/en
Publication of RU2005139374A publication Critical patent/RU2005139374A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2310071C2 publication Critical patent/RU2310071C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

FIELD: survey of boreholes or wells, particularly electric machines adapted to supply power to well logging apparatus of telemetering systems, which controls parameters during well drilling and are adapted for information transmission during oil and gas well drilling.
SUBSTANCE: lubrication system comprises filling device, cavity defined between outer rotor and stator and filled with liquid lubricant, as well as pressure and thermal liquid lubricant expansion compensator of piston-type. The compensator is arranged in upper generator side and connected to generator rotor connected to lower cowl from another side thereof. End seal is installed in the lower cowl. Liquid lubricant may be discharged into environment by releasing movable spring-loaded part of end seal. Summary force of springs pressing movable end seal part to fixed one exceeds that created at movable end seal part by liquid lubricant pressure caused by compensator spring action on pressure compensator piston and by generator turbine pressure difference. Fixed end seal part has shoulder abutting against end of inner bearing ring and is sealingly retained by generator stator axis. Movable end seal part may slide in axial direction in lower cowl of the generator, is sealed with respect to inner surface thereof and is spring-loaded relatively ring. Pins are installed on outer ring surface. Pins are inserted in slots made in lower cowl end. Movable end seal part also has slots adapted to receive positioning screws to limit movable part travel and to prevent spring falling out. The positioning screws are located in threaded orifices made in ring side.
EFFECT: increased generator reliability and service life, decreased maintenance costs and improved reliability of generator air-tightness after generator flushing with liquid lubricant.
5 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к электрическим машинам, предназначенным для питания скважинной аппаратуры телеметрических систем контроля забойных параметров, предназначенных для информационного сопровождения бурения нефтяных и газовых скважин.The invention relates to electric machines designed to power downhole equipment of telemetric systems for controlling downhole parameters, designed for information support of drilling oil and gas wells.

Известно устройство для смазки турбогенератора автономного скважинного агрегата по АС №1059339. Устройство для смазки турбогенератора автономного скважинного агрегата содержит размещенный в полом валу ротора турбогенератора лубрикатор, включающий подпружиненный поршень и раздаточный канал, сообщенный с надпоршневым пространством полости вала, и заправочную горловину. Устройство для повышения эксплуатационной надежности снабжено втулкой, расположенной в полости вала и закрепленной на нем, полым сигнальным штоком, концентрично установленным во втулке с возможностью осевого перемещения, взаимодействующим с поршнем и подпружиненным относительно втулки, и обратным клапаном, расположенным на выходе горловины и закрепленным совместно с ней на удаленном от поршня конце штока, а раздаточный канал выполнен в стенке вала. Недостатком системы смазки является отсутствие возможности промывки генератора смазывающей жидкостью без разборки генератора.A device for lubricating a turbogenerator of an autonomous downhole assembly according to AS No. 1059339 is known. A device for lubricating a turbogenerator of an autonomous well assembly comprises a lubricator located in the hollow shaft of the turbogenerator rotor, including a spring-loaded piston and a dispensing channel in communication with the over-piston space of the shaft cavity, and a filler neck. The device for improving operational reliability is equipped with a sleeve located in the shaft cavity and mounted on it, a hollow signal rod concentrically mounted in the sleeve with axial movement, interacting with the piston and spring-loaded relative to the sleeve, and a check valve located at the mouth outlet and fixed together with it at the end of the rod remote from the piston, and the dispensing channel is made in the shaft wall. The disadvantage of the lubrication system is the inability to flush the generator with lubricating fluid without disassembling the generator.

Известна система смазки автономного турбинного генератора по патенту РФ №20541. Система смазки автономного турбинного генератора содержит уплотнения, компенсатор температурного расширения смазывающей жидкости, выполненный в виде поршня, на торце которого расположен выдвижной шток-индикатор с нанесенной градуировкой, соответствующей оставшейся и израсходованной смазывающей жидкости. Между торцом стакана и поршнем установлена пружина. Полость между торцом стакана и поршнем сообщена с рабочей средой. Поршень выполнен пустотелым. Недостатком системы смазки является отсутствие возможности промывки генератора смазывающей жидкостью с заменой масла без разборки генератора.A known lubrication system of an autonomous turbine generator according to the patent of the Russian Federation No. 20541. The lubrication system of an autonomous turbine generator contains seals, a compensator for the thermal expansion of the lubricating fluid, made in the form of a piston, at the end of which there is a retractable rod indicator with a graduation applied, corresponding to the remaining and consumed lubricating fluid. A spring is installed between the end of the cup and the piston. The cavity between the end of the glass and the piston is in communication with the working medium. The piston is hollow. The disadvantage of the lubrication system is the inability to flush the generator with lubricating fluid with oil change without disassembling the generator.

Известна система смазки генератора питания телеметрической системы по патенту РФ на изобретение №2239699, 10.11.2004 (прототип). Система смазки генератора скважинной аппаратуры содержит заправочное устройство на его переднем торце, полость между внешним ротором и статором, заполненную смазывающей жидкостью, компенсатор давления и температурного расширения смазывающей жидкости. Компенсатор давления и температурного расширения смазывающей жидкости размещен со стороны устройства для крепления генератора и выполнен в виде поршня, установленного внутри ротора с возможностью осевого перемещения, и уплотнения, установленного в свою очередь внутри поршня с возможностью осевого перемещения вместе с ним. Поршень выполнен с возможностью дренажа смазывающей жидкости при полной заправке в окружающую среду через зазор между ротором и поршнем. Возможность дренажа смазывающей жидкости в окружающую среду обеспечена за счет ступенчатой проточки внутри ротора напротив поршня при его крайнем положении, соответствующем полной заправке смазывающей жидкостью.A known lubrication system of the power generator of the telemetry system according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2239699, 10.11.2004 (prototype). The lubrication system of the downhole equipment generator contains a filling device at its front end, a cavity between the external rotor and the stator, filled with lubricating fluid, a pressure compensator and thermal expansion of the lubricating fluid. The compensator for pressure and thermal expansion of the lubricating fluid is placed on the side of the device for mounting the generator and is made in the form of a piston mounted inside the rotor with the possibility of axial movement, and a seal installed in turn inside the piston with the possibility of axial movement with it. The piston is made with the possibility of drainage of the lubricating fluid when fully charged into the environment through the gap between the rotor and the piston. The possibility of draining the lubricating fluid into the environment is ensured by a stepped groove inside the rotor opposite the piston at its extreme position, corresponding to a complete filling of the lubricating fluid.

Полость между внешним ротором и статором сообщается с окружающей средой посредством каналов и/или отверстий, выполненных в поршне или во внешнем роторе.The cavity between the external rotor and the stator communicates with the environment through channels and / or holes made in the piston or in the external rotor.

Недостатком прототипа является:The disadvantage of the prototype is:

1. Малый объем компенсатора давления, вызванный наличием центральной оси, что снижает объем компенсатора вдвое при той же длине.1. The small volume of the pressure compensator caused by the presence of a central axis, which reduces the volume of the compensator by half at the same length.

2. Поршень кольцевой формы, так как не только увеличивается суммарный периметр, требующий уплотнения, но и повышается возможность его заклинивания, что приводит к снижению давления внутри генератора и поступлению внутрь бурового раствора.2. The piston is ring-shaped, since not only the total perimeter increases, which requires compaction, but also the possibility of jamming increases, which leads to a decrease in pressure inside the generator and the ingress of drilling fluid.

3. Отсутствие центровки поршня компенсатора давления и температурного расширения смазывающей жидкости при его выходе в ступенчатую проточку внутри ротора, что приводит к перекосу поршня и как следствие к разгерметизации генератора, выходу из строя подшипников и отказу генератора. Одной из причин перекоса поршня может быть также попадание крупных частиц бурового раствора между поршнем компенсатора и ступенчатой проточкой.3. The lack of alignment of the piston of the pressure compensator and the thermal expansion of the lubricating fluid when it enters the stepped groove inside the rotor, which leads to a distortion of the piston and, as a result, depressurization of the generator, failure of the bearings and generator failure. One of the reasons for distortion of the piston may also be the ingress of large particles of drilling fluid between the compensator piston and the stepped groove.

4. Низкая надежность, связанная с закупоркой каналов, выполненных в поршне или во внешнем роторе составляющими бурового раствора, что приводит к увеличению времени технического обслуживания или делает невозможным дальнейшее использование генератора без замены вышедших из строя деталей.4. Low reliability associated with blockage of channels made in the piston or in the external rotor by components of the drilling fluid, which leads to an increase in the time of maintenance or makes it impossible to further use the generator without replacing failed parts.

Задачами создания изобретения являются: повышение надежности генератора, увеличение ресурса его работы, снижение затрат на техническое обслуживание, а также повышение надежности уплотнения генератора после его промывки смазывающей жидкостью.The objectives of the invention are: to increase the reliability of the generator, increase its service life, reduce maintenance costs, as well as increase the reliability of the seal of the generator after washing it with a lubricating fluid.

Решение указанных задач достигнуто за счет того, что система смазки генератора питания телеметрической системы, содержащая заправочное устройство, полость между ротором и статором генератора, заполненную смазывающей жидкостью, компенсатор давления и температурного расширения смазывающей жидкости, выполненный в виде подпружиненного поршня. Компенсатор давления и температурного расширения смазывающей жидкости расположен в верхней части генератора и объединен с ротором генератора, который с другой стороны соединен с нижним обтекателем. В нижнем обтекателе установлено торцевое уплотнение, состоящее из неподвижной части, зафиксированной на оси статора генератора, и подпружиненной подвижной части, установленной в нижнем обтекателе с возможностью отжима для обеспечения дренажа смазывающей жидкости в окружающую среду. Причем внутренняя поверхность обтекателя, в котором помещается подвижная часть торцевого уплотнения, выполнена гладкой без изменения диаметра. Причем суммарное усилие пружин, прижимающих подвижную часть торцевого уплотнения к неподвижной, выше нагрузки, которая создается на подвижной части торцевого уплотнения давлением смазывающей жидкости генератора, вызванной действием пружины компенсатора на поршень компенсатора давления, и перепадом давления на турбине генератора. Неподвижная часть торцевого уплотнения выполнена с заплечиком, упирающимся в торец внутреннего кольца подшипника, зафиксирована и уплотнена на оси статора генератора. Подвижная часть торцевого уплотнения установлена с возможностью осевого перемещения в нижнем обтекателе генератора и уплотнена относительно его внутренней поверхности и подпружинена относительно кольца, на наружной поверхности которого установлены штифты, входящие в пазы, выполненные на торце нижнего обтекателя генератора. На подвижной части торцевого уплотнения выполнены пазы, в которые для ограничения хода и предотвращения выпадения пружин входят установочные винты, расположенные в резьбовых отверстиях, выполненных на боковой поверхности кольца.The solution to these problems was achieved due to the fact that the lubrication system of the power generator of the telemetry system, containing a filling device, a cavity between the rotor and the stator of the generator, filled with lubricating fluid, a pressure compensator and thermal expansion of the lubricating fluid, made in the form of a spring-loaded piston. The compensator for pressure and thermal expansion of the lubricating fluid is located in the upper part of the generator and is combined with the rotor of the generator, which on the other hand is connected to the lower fairing. An end seal is installed in the lower fairing, consisting of a fixed part fixed on the axis of the stator of the generator and a spring-loaded movable part installed in the lower fairing with the possibility of pressing to ensure drainage of the lubricating fluid into the environment. Moreover, the inner surface of the fairing, in which the moving part of the mechanical seal is placed, is made smooth without changing the diameter. Moreover, the total force of the springs, pressing the moving part of the mechanical seal to the stationary one, is higher than the load that is created on the moving part of the mechanical seal by the pressure of the generator lubricating fluid caused by the action of the compensator spring on the piston of the pressure compensator, and the pressure drop across the generator turbine. The fixed part of the mechanical seal is made with a shoulder abutting against the end face of the inner ring of the bearing, fixed and sealed on the axis of the generator stator. The movable part of the mechanical seal is installed with the possibility of axial movement in the lower cowl of the generator and is sealed relative to its inner surface and spring-loaded relative to the ring, on the outer surface of which there are pins included in the grooves made on the end of the lower cowl of the generator. Grooves are made on the movable part of the mechanical seal, in which, to limit the stroke and prevent the spring from falling out, set screws are located in the threaded holes made on the side surface of the ring.

Предложенное техническое решение обладает новизной, промышленной применимостью и изобретательским уровнем, что подтверждается патентными исследованиями, и тем, что оно для специалиста явным образом не следует из уровня техники.The proposed technical solution has novelty, industrial applicability and inventive step, which is confirmed by patent research, and the fact that it does not explicitly follow from the prior art for a specialist.

Сущность изобретения поясняется на чертежах фиг.1...5, где:The invention is illustrated in the drawings of figures 1 ... 5, where:

На фиг.1 приведен генератор перед заправкой смазывающей жидкостью.Figure 1 shows the generator before filling with lubricating fluid.

На фиг.2 приведен генератор во время заправки.Figure 2 shows the generator during refueling.

На фиг.3 приведен увеличенный нижний обтекатель, с торцевым уплотнением.Figure 3 shows an enlarged lower fairing, with mechanical seal.

На фиг.4 приведен увеличенный нижний обтекатель с торцевым уплотнением, с отжатой подвижной подпружиненной частью торцевого уплотнения. Стрелками показан путь смазывающей жидкости при дальнейшем повышении давления во внутренней полости генератора при ее дренаже.Figure 4 shows an enlarged lower fairing with mechanical seal, with the movable spring-loaded part of the mechanical seal. The arrows show the path of the lubricating fluid with a further increase in pressure in the internal cavity of the generator during its drainage.

На фиг.5 приведена подвижная часть торцевого уплотнения.Figure 5 shows the movable part of the mechanical seal.

На фиг.6 приведен разрез А-А подвижной части торцевого уплотнения.Figure 6 shows a section aa the movable part of the mechanical seal.

На фиг.7 приведены отдельные детали подвижной части торцевого уплотнения.Figure 7 shows the individual parts of the movable part of the mechanical seal.

Генератор (фиг.1) содержит устройство для крепления генератора 1, внешний ротор 2 с турбиной 3. Внешний ротор 2 с закрепленными на нем магнитами 4 установлен через подшипники 5 и 6 на статоре 7. Статор 7 выполнен с осью 8 и залитой герметиком электрообмоткой 9. В систему смазки генератора питания телеметрической системы входит заправочное устройство 10, состоящее из пробки 11 с уплотнением 12, седла клапана 13 и выполняющего функции клапана шарика 14, прижатого к седлу клапана 13 пружиной клапана 15. Полость между внешним ротором 2 и статором 7 заполнена смазывающей жидкостью. Компенсатор давления и температурного расширения смазывающей жидкости 16 выполнен в виде поршня 17 и цилиндра 18. Для предотвращения попадания внутрь генератора бурового раствора за счет создания внутри генератора давления выше давления окружающей среды, поршень 17 подпружинен пружиной компенсатора давления 19. Компенсатор давления и температурного расширения смазывающей жидкости 16 расположен в верхней части генератора и объединен с ротором 2 генератора, который с другой стороны соединен с нижним обтекателем 20, в котором установлено торцевое уплотнение 21. Торцевое уплотнение 21 состоит из неподвижной части 22 и подвижной 23 подпружиненной пружинами торцевого уплотнения 24 относительно кольца 25. Трущиеся поверхности 26 торцевого уплотнения 21 выполнены в виде твердосплавных колец. Возможность дренажа смазывающей жидкости в окружающую среду обеспечена за счет отжима подвижной подпружиненной части торцевого уплотнения 23. Причем суммарное усилие пружин 24, прижимающих подвижную часть торцевого уплотнения 23 к неподвижной 22, выше нагрузки, которая создается на подвижной части торцевого уплотнения 23 давлением смазывающей жидкости генератора, вызванной действием пружины компенсатора 19 на поршень компенсатора давления 17, и перепадом давления на турбине 3 генератора. Неподвижная часть торцевого уплотнения 22 выполнена с заплечиком 27, упирающимся в торец внутреннего кольца подшипника 6. Она зафиксирована винтами 28 и уплотнена на оси статора генератора 8 уплотнительным кольцом 29. Подвижная часть торцевого уплотнения 23 установлена с возможностью осевого перемещения в нижнем обтекателе 20 генератора, уплотнена относительно его внутренней поверхности уплотнительным кольцом 30 и подпружинена относительно кольца 25, на наружной поверхности которого установлены штифты 31, входящие в пазы 32, выполненные на торце нижнего обтекателя 20 генератора. На подвижной части торцевого уплотнения 23 выполнены пазы 33, в которые для ограничения хода и предотвращения выпадения пружин торцевого уплотнения 24 входят установочные винты 34, расположенные в резьбовых отверстиях, выполненных на боковой поверхности кольца 25.The generator (Fig. 1) contains a device for mounting the generator 1, an external rotor 2 with a turbine 3. An external rotor 2 with magnets 4 mounted on it is mounted through bearings 5 and 6 on the stator 7. The stator 7 is made with an axis 8 and an electrically-wrapped sealant 9 The lubrication system of the power generator of the telemetric system includes a filling device 10, consisting of a plug 11 with a seal 12, a valve seat 13 and a ball 14 acting as a valve, pressed against the valve seat 13 by the valve spring 15. The cavity between the external rotor 2 and the stator 7 is filled cm sedating fluid. The compensator for pressure and thermal expansion of the lubricating fluid 16 is made in the form of a piston 17 and cylinder 18. To prevent drilling fluid from getting inside the generator by creating a pressure inside the generator above the ambient pressure, the piston 17 is spring-loaded with a pressure compensator 19. The compensator for pressure and thermal expansion of the lubricant 16 is located in the upper part of the generator and is combined with the rotor 2 of the generator, which on the other hand is connected to the lower fairing 20, in which the end face is installed howling seal 21. The end seal 21 consists of a stationary part 22 and the movable springs 23, spring-loaded face seal 24 relative to the ring 25. The friction surface 26 of the end seal 21 are provided in the form of carbide rings. The possibility of draining the lubricating fluid into the environment is ensured by squeezing the movable spring-loaded part of the mechanical seal 23. Moreover, the total force of the springs 24 pressing the movable part of the mechanical seal 23 to the stationary 22 is higher than the load that is created on the moving part of the mechanical seal 23 by the pressure of the generator lubricating fluid, caused by the action of the spring of the compensator 19 on the piston of the pressure compensator 17, and the pressure drop across the generator turbine 3. The stationary part of the mechanical seal 22 is made with a shoulder 27 abutting against the end of the inner ring of the bearing 6. It is fixed by screws 28 and sealed on the axis of the stator of the generator 8 by the sealing ring 29. The movable part of the mechanical seal 23 is mounted with axial movement in the lower cowl 20 of the generator, sealed relative to its inner surface by a sealing ring 30 and spring-loaded relative to the ring 25, on the outer surface of which there are pins 31 included in the grooves 32 made on the end e of the lower fairing 20 of the generator. On the movable part of the mechanical seal 23, grooves 33 are made, in which, to limit the stroke and prevent the spring of the mechanical seal from falling out 24, set screws 34 are located in threaded holes made on the side surface of the ring 25.

Устройство работает следующим образом. Перед заправкой генератора (фиг.1) отворачивают пробку 11 с уплотнением 12, присоединяют маслонасос. Генератор переворачивают турбиной вниз и закачивают смазку. При этом пружина 19 сжимается, поршень 17 компенсатора давления и температурного расширения смазывающей жидкости 16 передвигается до упора, и смазывающая жидкость заполняет весь объем цилиндра 18. При дальнейшем повышении давления на подвижной части торцевого уплотнения 23 создается осевая нагрузка, сжимающая пружины торцевого уплотнения 24. Между подвижной 23 и неподвижной 22 частями торцевого уплотнения 21 образуется зазор, в который выходит воздух. О заправке генератора судят по отсутствию пузырьков в вытекающей смазке. После заправки генератора отсоединяют маслонасос и заворачивают пробку 11 с уплотнением 12. Готовый к работе генератор крепят при помощи устройства для крепления генератора 1 к телеметрической системе и через кожух генератора к колонне бурильных труб. Телеметрическая система и кожух генератора на фиг.1...7 не показаны.The device operates as follows. Before refueling the generator (Fig. 1), turn off the plug 11 with a seal 12, attach the oil pump. The generator is turned down by the turbine and the lubricant is pumped. In this case, the spring 19 is compressed, the piston 17 of the pressure compensator and the thermal expansion of the lubricating fluid 16 moves all the way, and the lubricating fluid fills the entire volume of the cylinder 18. With a further increase in pressure, an axial load is created on the movable part of the mechanical seal 23, compressing the springs of the mechanical seal 24. Between movable 23 and stationary 22 parts of the mechanical seal 21, a gap is formed in which the air enters. Generator refueling is judged by the absence of bubbles in the resulting grease. After filling the generator, disconnect the oil pump and wrap the plug 11 with gasket 12. The generator, ready for operation, is attached using the device for attaching the generator 1 to the telemetry system and through the generator casing to the drill pipe string. The telemetry system and the generator casing are not shown in FIGS. 1 ... 7.

Во время бурения включаются в работу буровые насосы. Буровой раствор воздействует на лопасти турбины 3 и приводит во вращение внешний ротор 2 с закрепленными на нем магнитами 4. В залитой герметиком электрообмотке 9, входящей в состав статора 7, возникает ЭДС. Вместе с внешним ротором 2 вращается компенсатор давления и температурного расширения смазывающей жидкости 16, а также нижний обтекатель 20, в котором установлена подвижная часть торцевого уплотнения 23. Пружины торцевого уплотнения 24 прижимают трущиеся поверхности 26 подвижной и неподвижной части торцевого уплотнения 21 относительно кольца 25, которое зафиксировано от поворота штифтами 31 в пазах 32, выполненных на торце нижнего обтекателя 20. Пазы 33, выполненные на подвижной части торцевого уплотнения 23 и входящие в них установочные винты 34, обеспечивают вращение подвижной части торцевого уплотнения 23 вместе с внешним ротором 2 и нижним обтекателем 20, а также осевое перемещение при износе трущихся поверхностей 26, заправке или промывке генератора смазывающей жидкостью. На поршне 17 компенсатора давления 16 возникает нагрузка, которая создается действием пружины компенсатора давления 19 и перепадом давления на турбине генератора 3, что обеспечивает избыточное давление внутри генератора. Более высокое давление внутри генератора обеспечивает смазку трущихся поверхностей торцевого уплотнения 21, выполненных в виде твердосплавных колец 26, во время работы и препятствует проникновению внутрь генератора бурового раствора. При этом постепенно уменьшается запас смазывающей жидкости в цилиндре 18, от объема которого в значительной мере зависит ресурс работы генератора.During drilling, mud pumps are put into operation. The drilling fluid acts on the blades of the turbine 3 and rotates the external rotor 2 with magnets 4 mounted on it. An EMF appears in the electrically wound 9, which is part of the stator 7 and is sealed. Together with the external rotor 2, the compensator for pressure and thermal expansion of the lubricating fluid 16 rotates, as well as the lower cowl 20, in which the movable part of the mechanical seal 23 is installed. The springs of the mechanical seal 24 press against the friction surfaces 26 of the movable and stationary parts of the mechanical seal 21 relative to the ring 25, which fixed from rotation by pins 31 in the grooves 32 made on the end of the lower cowl 20. The grooves 33 made on the moving part of the mechanical seal 23 and the set screws 34 included therein, about espechivayut rotation of the movable part of the mechanical seal 23 together with the outer rotor 2 and the lower radome 20, as well as axial movement during wear of friction surfaces 26, filling or flushing the generator lubricating fluid. On the piston 17 of the pressure compensator 16, a load occurs, which is created by the action of the spring of the pressure compensator 19 and the pressure drop on the turbine of the generator 3, which provides excess pressure inside the generator. Higher pressure inside the generator provides lubrication of the friction surfaces of the mechanical seal 21, made in the form of carbide rings 26, during operation and prevents the penetration of the drilling fluid into the generator. In this case, the supply of lubricating fluid in the cylinder 18 gradually decreases, on the volume of which the life of the generator largely depends.

После подъема колонны бурильных труб к генератору снова подсоединяют маслонасос и осуществляют, не разбирая его, промывку от попавшего бурового раствора с одновременной заменой смазки. В генераторе создается давление, которое сначала сжимает пружину компенсатора давления 19, при этом происходит полное заполнение цилиндра 18 смазывающей жидкостью, после чего сжимаются пружины торцевого уплотнения 24 и подвижная часть торцевого уплотнения 23 отходит от неподвижной 22. Внутренняя поверхность обтекателя 20, в котором перемещается уплотненная кольцом 30 подвижная часть торцевого уплотнения 23, выполнена гладкой без изменений диаметра, что создает хорошее направление и предотвращает заклинивание подвижной части торцевого уплотнения 23 при возврате ее назад пружинами 24. Через образовавшийся зазор прокачивают смазывающую жидкость. После выключения маслонасоса давление в генераторе снижается, и пружины торцевого уплотнения 24 возвращают подвижную часть торцевого уплотнения 23 до упора твердосплавных колец 26. При этом герметичность генератора восстанавливается с полностью заряженным компенсатором давления и температурного расширения смазывающей жидкости 16 и с избыточным давлением, которое обеспечивает сжатая пружина компенсатора давления 19.After lifting the drill pipe string, the oil pump is again connected to the generator and, without disassembling it, washing is carried out from the ingested drilling fluid while changing the lubricant. A pressure is generated in the generator, which first compresses the spring of the pressure compensator 19, and the cylinder 18 is completely filled with lubricating fluid, after which the springs of the mechanical seal 24 are compressed and the movable part of the mechanical seal 23 moves away from the stationary 22. The inner surface of the fairing 20, in which the sealed ring 30, the movable part of the mechanical seal 23, is made smooth without changing the diameter, which creates a good direction and prevents jamming of the movable part of the mechanical seal 23 when returning it back by springs 24. A lubricating fluid is pumped through the resulting gap. After turning off the oil pump, the pressure in the generator decreases, and the springs of the mechanical seal 24 return the movable part of the mechanical seal 23 to the stop of the carbide rings 26. In this case, the tightness of the generator is restored with a fully charged pressure compensator and thermal expansion of the lubricating fluid 16 and with an excess pressure provided by the compressed spring pressure compensator 19.

Применение изобретения позволило:The application of the invention allowed:

1. Повысить надежность генератора.1. Improve the reliability of the generator.

2. Увеличить ресурс работы генератора.2. Increase the life of the generator.

3. Снизить время технического обслуживания.3. Reduce maintenance time.

4. Снизить затраты на техническое обслуживание.4. Reduce maintenance costs.

5. Обеспечить промывку генератора смазывающей жидкостью.5. Ensure that the generator is flushed with lubricating fluid.

6. Обеспечить удаление попавшего через торцевое уплотнение внутрь бурового раствора.6. To ensure removal of the drilling fluid that has entered through the mechanical seal.

7. Повысить надежность уплотнения генератора после его промывки смазывающей жидкостью.7. To increase the reliability of the generator seal after washing it with a lubricating fluid.

8. Значительно увеличить объем компенсатора давления и температурного расширения смазывающей жидкости.8. Significantly increase the volume of the pressure compensator and thermal expansion of the lubricating fluid.

9. Повысить ресурс работы деталей и уплотнительных колец компенсатора давления.9. Increase the service life of parts and o-rings of the pressure compensator.

Claims (5)

1. Система смазки генератора питания телеметрической системы, содержащая заправочное устройство, полость между ротором и статором генератора, заполненную смазывающей жидкостью, компенсатор давления и температурного расширения смазывающей жидкости, выполненный в виде подпружиненного поршня, отличающаяся тем, что компенсатор давления и температурного расширения смазывающей жидкости расположен в верхней части генератора и объединен с ротором генератора, который с другой стороны соединен с нижним обтекателем, в нижнем обтекателе установлено торцевое уплотнение, состоящее из неподвижной части, зафиксированной на оси статора генератора, и подпружиненной подвижной части, установленной в нижнем обтекателе с возможностью отжима для обеспечения дренажа смазывающей жидкости в окружающую среду, причем внутренняя поверхность обтекателя, в котором помещается подвижная часть торцевого уплотнения, выполнена гладкой без изменения диаметра.1. The lubrication system of the power generator of the telemetric system, comprising a filling device, a cavity between the rotor and the stator of the generator filled with lubricating fluid, a pressure compensator and thermal expansion of the lubricating fluid, made in the form of a spring-loaded piston, characterized in that the pressure compensator and thermal expansion of the lubricating fluid is located in the upper part of the generator and combined with the rotor of the generator, which on the other hand is connected to the lower fairing, in the lower fairing is installed a mechanical seal has been introduced, consisting of a fixed part fixed on the axis of the generator stator and a spring-loaded movable part installed in the lower cowl with the possibility of pressing to ensure drainage of the lubricating fluid into the environment, the inner surface of the cowl, in which the movable part of the mechanical seal is placed, is made smooth without changing the diameter. 2. Система смазки генератора питания телеметрической системы по п.1, отличающаяся тем, что суммарное усилие пружин, прижимающих подвижную часть торцевого уплотнения к неподвижной выше нагрузки, которая создается на подвижной части торцевого уплотнения давлением смазывающей жидкости генератора, вызванной действием пружины компенсатора на поршень компенсатора давления и температурного расширения смазывающей жидкости, и перепадом давления на турбине генератора.2. The lubrication system of the power generator of the telemetry system according to claim 1, characterized in that the total force of the springs pressing the movable part of the mechanical seal to the stationary load is higher, which is created on the movable part of the mechanical seal by the pressure of the lubricating fluid of the generator caused by the action of the compensator spring on the compensator piston pressure and thermal expansion of the lubricant, and the pressure drop across the generator turbine. 3. Система смазки генератора питания телеметрической системы по п.1, отличающаяся тем, что неподвижная часть торцевого уплотнения выполнена с заплечиком, упирающимся в торец внутреннего кольца подшипника, зафиксирована и уплотнена на оси статора генератора, а подвижная часть торцевого уплотнения установлена с возможностью осевого перемещения в нижнем обтекателе генератора и уплотнена относительно его внутренней поверхности.3. The lubrication system of the power generator of the telemetric system according to claim 1, characterized in that the fixed part of the mechanical seal is made with a shoulder resting on the end face of the inner ring of the bearing, fixed and sealed on the axis of the stator of the generator, and the movable part of the mechanical seal is mounted with axial movement in the lower fairing of the generator and sealed relative to its inner surface. 4. Система смазки генератора питания телеметрической системы по п.1 или 2, отличающаяся тем, что подвижная часть торцевого уплотнения подпружинена относительно кольца, на наружной поверхности которого установлены штифты, входящие в пазы, выполненные на торце нижнего обтекателя генератора.4. The lubrication system of the power generator of the telemetric system according to claim 1 or 2, characterized in that the movable part of the mechanical seal is spring-loaded relative to the ring, on the outer surface of which there are pins included in the grooves made at the end of the lower fairing of the generator. 5. Система смазки генератора питания телеметрической системы по п.1 или 2, отличающаяся тем, что на подвижной части торцевого уплотнения выполнены пазы, в которые для ограничения хода и предотвращения выпадения пружин входят установочные винты, расположенные в резьбовых отверстиях, выполненных на боковой поверхности кольца.5. The lubrication system of the power generator of the telemetric system according to claim 1 or 2, characterized in that on the movable part of the mechanical seal grooves are made, in which, to limit the stroke and prevent the spring from falling out, set screws located in the threaded holes made on the side surface of the ring .
RU2005139374/03A 2005-12-15 2005-12-15 Lubrication system for telemetering system power supply generator RU2310071C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005139374/03A RU2310071C2 (en) 2005-12-15 2005-12-15 Lubrication system for telemetering system power supply generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005139374/03A RU2310071C2 (en) 2005-12-15 2005-12-15 Lubrication system for telemetering system power supply generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005139374A RU2005139374A (en) 2007-06-27
RU2310071C2 true RU2310071C2 (en) 2007-11-10

Family

ID=38315005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005139374/03A RU2310071C2 (en) 2005-12-15 2005-12-15 Lubrication system for telemetering system power supply generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2310071C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8800688B2 (en) 2011-07-20 2014-08-12 Baker Hughes Incorporated Downhole motors with a lubricating unit for lubricating the stator and rotor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МОЛЧАНОВ А.А. Измерение геофизических и технологических параметров в процессе бурения скважин. - М.: Недра, 1983, с.89-92, 171-176. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8800688B2 (en) 2011-07-20 2014-08-12 Baker Hughes Incorporated Downhole motors with a lubricating unit for lubricating the stator and rotor

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005139374A (en) 2007-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2749586C (en) System and method for a combined submersible motor and protector
CN101336344B (en) Seal section oil seal for submersible pump assembly
CA2829684C (en) Linear pump and motor systems and methods
AU2011351349B2 (en) Artificial lift tool
US5538080A (en) Self aligning stuffing box for pumpjack units
WO2007094700A1 (en) Device for hydraulically protecting a well pump electric motor
CA2436924A1 (en) Stuffing box for progressing cavity pump drive
MX2014001666A (en) Bearing assembly for a vertical turbine pump.
US9631725B2 (en) ESP mechanical seal lubrication
RU2310071C2 (en) Lubrication system for telemetering system power supply generator
RU2651672C1 (en) Dubbing shaft axis in the jointing section of electric submersible pump
WO2019013675A1 (en) Downhole pump
US7926559B2 (en) Oilfield stuffing box
CN110242242B (en) Follow-up rotary annular blowout preventer
RU2646985C1 (en) Node for hydraulic protection of the submersible oil-completed electric motor (options)
RU114717U1 (en) HYDRAULIC DEVICE FOR INSTALLING THE PACKER
RU2492312C1 (en) Device for packer installation
RU2312215C2 (en) Bottomhole telemetering system power-supply generator pressure compensator
RU206107U1 (en) Discharge device for screw submersible pump
RU206362U1 (en) Discharge device for screw submersible pump
RU2264536C1 (en) Electric generator for remote sensing system
RU13123U1 (en) SUBMERSIBLE WELL TURBOGENERATOR
RU2310070C2 (en) Telemetering system power supply generator
RU2792501C1 (en) Wellhead stuffing box
RU2239699C1 (en) System for oiling power generator for telemetric system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071216

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20081027

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20120829

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121216