RU2524238C2 - Borehole helical motor - Google Patents
Borehole helical motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2524238C2 RU2524238C2 RU2012135393/03A RU2012135393A RU2524238C2 RU 2524238 C2 RU2524238 C2 RU 2524238C2 RU 2012135393/03 A RU2012135393/03 A RU 2012135393/03A RU 2012135393 A RU2012135393 A RU 2012135393A RU 2524238 C2 RU2524238 C2 RU 2524238C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output shaft
- rotor
- stator
- working bodies
- screw
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к технике и технологии бурения нефтяных и газовых скважин с использованием гидравлических забойных двигателей.The invention relates to the oil and gas industry, and in particular to equipment and technology for drilling oil and gas wells using hydraulic downhole motors.
Известны винтовые забойные двигатели (ВЗД) для привода породоразрушающего инструмента при бурении и капитальном ремонте скважин [Балденко Д.Ф., Балденко Ф.Д., Гноевых А.Н. Одновинтовые гидравлические машины, т.2. - М.: ИРЦ «Газпром», 2007]. Рабочим органом ВЗД является зубчатая косозубая пара с внутренним циклоидальным зацеплением, состоящая из металлического ротора и статора с эластичной обкладкой, между винтовыми поверхностями которых образуются рабочие камеры.Known downhole motors (VZD) for driving a rock cutting tool during drilling and workover [Baldenko DF, Baldenko FD, Gnoev AN Single-screw hydraulic machines, t.2. - M.: IRC Gazprom, 2007]. The working body of the VZD is a helical gear pair with internal cycloidal gearing, consisting of a metal rotor and a stator with an elastic lining, between which helical surfaces work chambers are formed.
При работе ВЗД ротор, обкатываясь внутри обкладки неподвижного статора, совершает планетарное движение (вращается относительно собственной оси, которая обращается в переносном движении вокруг неподвижной оси двигателя), а выходной вал, соединенный с ротором посредством шарнирного соединения, совершает концентричное вращение в радиальных опорах шпиндельной секции. Угловая скорость оси ротора в переносном движении в z2 раза больше угловой скорости ротора в абсолютном движении, которая соответствует угловой скорости выходного вала и породоразрушающего инструмента, что вследствие действия инерционных центробежных сил во многом определяет допускаемый скоростной режим ВЗД и ограничивает быстроходность многозаходных высокомоментных двигателей (z2>5) на уровне 100-200 об/мин.During the operation of the VZD, the rotor, running around inside the lining of the fixed stator, performs a planetary motion (rotates relative to its own axis, which rotates around the stationary axis of the motor in a portable motion), and the output shaft connected to the rotor by means of a swivel joint performs concentric rotation in the radial bearings of the spindle section . The angular velocity of the rotor axis in portable motion is z 2 times greater than the angular velocity of the rotor in absolute motion, which corresponds to the angular velocity of the output shaft and rock cutting tool, which, due to the action of inertial centrifugal forces, determines in many respects the permissible high-speed reverse-flow mode and limits the speed of multi-stroke high-torque engines (z 2 > 5) at the level of 100-200 rpm.
Вместе с тем в современных технологиях бурения в определенных горно-геологических условиях повышение эффективности строительства скважины может быть достигнуто только на основе использования моментоемких долот типа PDC с поликристаллическими или твердосплавными пластинами, для рациональной отработки которых требуется обеспечить средне- и высокооборотные режимы с частотой вращения не менее 300 об/мин.At the same time, in modern drilling technologies in certain geological conditions, an increase in the efficiency of well construction can be achieved only through the use of moment-intensive PDC bits with polycrystalline or carbide inserts, for the rational development of which it is necessary to provide medium- and high-speed modes with a rotation speed of at least 300 rpm
При использовании ВЗД стандартного конструктивного исполнения указанный скоростной режим может быть достигнут только за счет снижения рабочего объема двигателя путем перехода на винтовые пары с меньшей заходностью. Однако при этом требуемое снижение рабочего объема сопровождается снижением крутящего момента ВЗД, что не соответствует характеристикам долот типа PDC. В этой связи для создания ВЗД, одновременно отвечающего требованиям высокой частоты вращения и высокого крутящего момента, приходится существенно увеличивать перепад давления в рабочих органах, т.е. использовать удлиненные рабочие органы с целью обеспечения необходимого числа контактных линий, разделяющих вход и выход гидромашины, выбираемого по условию допускаемого межвиткового перепада давления между камерами ВЗД. Недостатком такого технического решения является увеличение осевого габарита ВЗД и усложнение технологии изготовления протяженных рабочих органов, что отрицательно сказывается на технико-экономических показателях применения ВЗД.When using the VZD of the standard design, the indicated high-speed mode can be achieved only by reducing the engine displacement by switching to screw pairs with a lower set-up. However, in this case, the required decrease in the working volume is accompanied by a decrease in the torque of the VZD, which does not correspond to the characteristics of PDC bits. In this regard, in order to create a VZD that simultaneously meets the requirements of a high speed and high torque, it is necessary to significantly increase the pressure drop in the working bodies, i.e. use elongated working bodies in order to ensure the necessary number of contact lines separating the inlet and outlet of the hydraulic machine, selected on the condition of the permissible inter-turn differential pressure between the chambers of the airway. The disadvantage of this technical solution is the increase in the axial dimension of the VZD and the complexity of the manufacturing technology of long working bodies, which negatively affects the technical and economic performance of the VZD.
Другим возможным техническим решением при разработке высокооборотного высокомоментного ВЗД является переход на нестандартную кинематическую схему его рабочих органов с дополнительной подвижностью одного из элементов (ротора или статора), в которой ни один из элементов винтовой пары не остается неподвижным в ходе рабочего процесса.Another possible technical solution in the development of a high-speed high-torque VZD is the transition to a non-standard kinematic scheme of its working bodies with additional mobility of one of the elements (rotor or stator), in which none of the elements of the screw pair remains stationary during the working process.
Ближайшим техническим решением, принятым за прототип, является схема ВЗД с нутирующим (совершающим переносное движение) ротором и вращающимся статором, в которой долото соединяется с совершающим концентричное вращение наружным элементом рабочих органов (статором), зубья которого обкатываются вокруг внутреннего элемента (ротора), шарнирно закрепленного на конце колонны бурильных труб [Tiraspolsky W. Hydraulic downhole drilling motors. Editions Technip, Paris, 1985].The closest technical solution adopted for the prototype is a VZD scheme with a nutting (performing a portable movement) rotor and a rotating stator, in which the bit is connected to an external element of the working bodies (stator) that performs concentric rotation, the teeth of which are rolled around an internal element (rotor), pivotally fixed at the end of the drill string [Tiraspolsky W. Hydraulic downhole drilling motors. Editions Technip, Paris, 1985].
Недостатком данной схемы применительно к рассматриваемой технической задаче, является относительно невысокая частота вращения выходного вала (статора), что не обеспечивает необходимые энергетические характеристики двигателя при бурении долотами типа PDC.The disadvantage of this scheme in relation to the technical problem under consideration is the relatively low speed of the output shaft (stator), which does not provide the necessary energy characteristics of the engine when drilling with PDC bits.
Задачей предложенного изобретения, представляющего собой гидравлический забойный двигатель, предназначенный для высокооборотных технологий бурения скважин с использованием долот типа PDC, является расширение функциональных возможностей ВЗД посредством реализации кинематической схемы с дополнительной подвижностью рабочих органов, обеспечивающей возможность увеличения частоты вращения выходного вала ВЗД при сохранении необходимого крутящего момента и допускаемого уровня инерционных нагрузок.The objective of the proposed invention, which is a hydraulic downhole motor designed for high-speed well drilling technologies using PDC bits, is to expand the functionality of the PDM by implementing a kinematic scheme with additional mobility of the working bodies, which provides the possibility of increasing the rotational speed of the output shaft of the PDM while maintaining the required torque and permissible level of inertial loads.
Поставленная задача осуществляется за счет того, что ВЗД выполнен по схеме двухсекционного двигателя, каждая секция (верхняя и нижняя) которого включает в свой состав винтовые рабочие органы на базе многозаходного героторного механизма с внутренним циклоидальным зацеплением, шпиндель с выходным валом, установленным на осевой и радиальных опорах, шарнирный узел соединения ротора винтовых рабочих органов с выходным валом и каналы для прохода жидкости, причем статор винтовых рабочих органов верхней секции неподвижно закреплен на колонне бурильных труб, выходной вал нижней секции связан с породоразрушающим инструментом, а выходной вал верхней секции посредством жесткой связи соединяется со статором винтовых рабочих органов нижней секции, установленным с зазором в расточке переводника, соединяющего неподвижные корпуса шпинделей секций, и совершающим концентричное вращение в радиальных опорах соединительного переводника, что позволяет обеспечить дополнительную подвижность ротора нижней секции, находящегося в зацеплении со статором нижней секции и совершающего планетарное движение, и тем самым реализовать высокооборотный режим отработки долота.The task is carried out due to the fact that the VZD is made according to the scheme of a two-section engine, each section (upper and lower) of which includes screw working bodies based on a multi-start gerotor mechanism with internal cycloidal engagement, a spindle with an output shaft mounted on axial and radial the bearings, the hinge connection of the rotor of the screw working bodies with the output shaft and channels for the passage of fluid, and the stator of the screw working bodies of the upper section is fixedly mounted on the column drill pipes, the output shaft of the lower section is connected to the rock cutting tool, and the output shaft of the upper section is connected via a rigid connection to the stator of the screw working bodies of the lower section, which is installed with a clearance in the bore of the sub connecting the stationary housings of the spindles of the sections and making concentric rotation in the radial bearings of the connecting sub, which allows for additional mobility of the rotor of the lower section, which is meshed with the stator of the lower section and makes the plan Container traffic, and thereby realize a high speed bit mining regime.
Принципиальная кинематическая особенность предложенной схемы заключается в том, что угол поворота ротора в переносном движении несущественно превышает угол поворота ротора в абсолютном движении, что обеспечивает преимущество в отношении действия инерционных сил и допускаемой быстроходности.The principal kinematic feature of the proposed scheme is that the angle of rotation of the rotor in a portable motion does not significantly exceed the angle of rotation of the rotor in absolute motion, which provides an advantage with respect to the action of inertial forces and permissible speed.
Для реализации режима концентричного вращения ротора нижней секции вокруг собственной оси рабочие объемы винтовых рабочих органов верхней и нижней секций назначают в соответствии с кинематическим отношением рабочих органов нижней секции.To implement the mode of concentric rotation of the rotor of the lower section around its own axis, the working volumes of the screw working bodies of the upper and lower sections are assigned in accordance with the kinematic ratio of the working bodies of the lower section.
На фиг.1 представлен общий вид заявленного винтового забойного двигателя, на фиг.2 изображены поперечные сечения рабочих органов секций ВЗД в случае их одинаковой геометрии, на фиг.3 - аналогичные поперечные сечения в случае различной геометрии рабочих органов верхней и нижней секции, на фиг.4 показано изменение относительного положения профилей ротора и статора нижней секции за один рабочий цикл героторного механизма с кинематическим отношением 3:4, а на фиг.5 - положения профилей ротора и статора для особого кинематического случая при неподвижном положении центра ротора. Для удобства восприятия кинематики профилей крупными точками на фиг.4 и фиг.5 отмечены фиксированные зубья ротора. Черным цветом заштриховано текущее положение площади камеры, изменяющейся от нуля до максимального значения и снова сокращающейся до нуля.Figure 1 presents a General view of the inventive downhole motor, figure 2 shows the cross-section of the working bodies of the sections of the VZD in the case of their identical geometry, figure 3 - similar cross-sections in the case of different geometry of the working bodies of the upper and lower sections, in Fig .4 shows the change in the relative position of the profiles of the rotor and stator of the lower section for one working cycle of the gerotor mechanism with a kinematic ratio of 3: 4, and Fig. 5 shows the positions of the profiles of the rotor and stator for a special kinematic case when the moving position of the center of the rotor. For ease of perception of the kinematics of the profiles, the fixed points of the rotor are marked by large dots in FIGS. 4 and 5. The current position of the camera’s area, shading from zero to its maximum value and shrinking to zero again, is shaded in black.
Винтовой забойный двигатель с дополнительной подвижностью представляет собой двухсекционный гидродвигатель, каждая секция которого включает в свой состав винтовые рабочие органы (2, 3 и 11, 12) на базе многозаходного героторного механизма с внутренним циклоидальным зацеплением (кинематической пары «металлический ротор - статор с эластичной обкладкой»), шпиндель с выходным валом (8 и 18), установленным на осевой (7 и 17) и радиальных (6 и 16) опорах, шарнирный узел (4 и 14) соединения ротора с выходным валом и каналы для прохода жидкости (а, б), причем верхняя секция выполнена по схеме планетарного механизма (с неподвижным статором), а нижняя секция - по схеме дифференциального механизма.The downhole screw motor with additional mobility is a two-section hydraulic motor, each section of which includes screw working bodies (2, 3 and 11, 12) based on a multi-start gerotor mechanism with internal cycloidal engagement (kinematic pair “metal rotor - stator with elastic lining »), A spindle with an output shaft (8 and 18) mounted on the axial (7 and 17) and radial (6 and 16) bearings, a hinge assembly (4 and 14) for connecting the rotor to the output shaft and channels for the passage of fluid (a, b), moreover, hnyaya section is arranged according to the scheme of the planetary train (fixed stator), while the lower section - of the differential mechanism scheme.
Статор 2 верхней секции неподвижно закрепляется на колонне бурильных труб 1, а выходной вал 18 нижней секции соединяется с породоразрушающим инструментом 19. Выходной вал 8 верхней секции посредством жесткой связи соединяется со статором 11 нижней секции, который размещается с зазором в расточке переводника 10, соединяющего неподвижные корпуса 5 и 15 шпинделей секций, и устанавливается в радиальной опоре 13 для возможности осуществления вращательного движения статора 11. Для уплотнения выходного вала 18 двигателя от перепада давления в рабочих органах нижней секции в расточке соединительного переводника 10 может быть установлен торцевой сальник 9 или герметизирующее устройство другого типа.The
Устройство работает следующим образом (фиг.1). При подаче бурового раствора через гидравлический канал бурильных труб 1 в верхнюю секцию рабочих органов совершается рабочий цикл, при котором ротор 3 совершает планетарное движение, обкатываясь по винтовым зубьям неподвижного статора 2 с эксцентриситетом ев, равным межосевому расстоянию винтового героторного механизма верхней секции. Вращение верхнего ротора 3 через шарнирное соединение 4 передается установленному в радиальных 6 и осевых 7 опорах шпинделя выходному валу 8 верхней секции, который, в свою очередь, приводит в движение статор 11 нижней секции, совершающий концентричное вращение внутри переводника 10 в радиальной опоре 13, чем обеспечивается дополнительная подвижность рабочих органов нижней секции, приводящей породоразрушающий инструмент 19. При вращении статора 11 сопряженный с ним ротор 12 нижней секции совершает планетарное движение, при котором ротор вращается вокруг собственной оси, а ось обращается вокруг оси подвижного статора 11 в обратном направлении с эксцентриситетом ен винтового героторного механизма нижней секции. Вращение нижнего ротора 12 через шарнирное соединение 14 передается выходному валу 18 нижней секции, установленному в радиальных 16 и осевых 17 опорах шпинделя.The device operates as follows (figure 1). When the drilling fluid is supplied through the hydraulic channel of the
В результате выходной вал нижней секции, связанный с породоразрушающим инструментом, например с долотом типа PDC, вращается с частотой, зависящей от соотношения рабочих объемом винтовых пар верхней (Vв) и нижней (Vн) секций (фиг.2), а также расхода Q бурового раствора.As a result, the output shaft of the lower section associated with the rock cutting tool, for example, with a PDC bit, rotates with a frequency depending on the ratio of the working volume of the screw pairs of the upper (V in ) and lower (V n ) sections (Fig. 2), as well as the flow rate Q drilling mud.
Для осуществления вращения роторов верхней и нижней секций в одном направлении и тем самым сложения угловых скоростей на выходном валу ВЗД рабочие органы секций должны иметь одинаковое направление винтовых нарезок. Длина рабочих органов должна соответствовать заданному крутящему моменту и назначается в зависимости от допускаемого межвиткового перепада давления.To carry out the rotation of the rotors of the upper and lower sections in one direction and thereby add the angular velocities on the output shaft of the VZD, the working bodies of the sections must have the same direction of screw cuts. The length of the working bodies must correspond to a given torque and is assigned depending on the permissible inter-turn differential pressure.
В общем случае без учета объемных потерь частота вращения выходного вала ВЗД или абсолютная частота вращения ротора нижней секцииIn the general case, excluding volumetric losses, the rotational speed of the output shaft of the VZD or the absolute rotational frequency of the rotor of the lower section
где nв - частота вращения выходного вала верхней секции, nв=Q/Vв;where n in - the frequency of rotation of the output shaft of the upper section, n in = Q / V in ;
nотн.н - относительная частота вращения ротора нижней секции, nотн.н=Q/Vн.n rel. n is the relative rotational speed of the rotor of the lower section, n rel. n = Q / V n .
Таким образом, частоту вращения выходного вала ВЗД можно представить как функцию частоты вращения ротора верхней секции и отношения рабочих объемов винтовых пар секций:Thus, the rotational speed of the output shaft of the VZD can be represented as a function of the rotational speed of the rotor of the upper section and the ratio of the working volumes of the screw pairs of the sections:
Кинематическим показателем, характеризующим рабочий процесс ВЗД с дополнительной подвижностью, является коэффициент мультипликации, равный отношению частот вращения выходного вала и ротора верхней секции:The kinematic indicator characterizing the workflow of the IDR with additional mobility is a multiplier equal to the ratio of the frequencies of rotation of the output shaft and the rotor of the upper section:
С учетом выражения (2) коэффициент мультипликации и отношение рабочих объемов винтовых пар связаны следующей зависимостью:Taking into account expression (2), the multiplication coefficient and the ratio of the working volumes of screw pairs are related by the following dependence:
В частном случае, когда рабочие органы верхней и нижней секций имеют одинаковые рабочие объемы (Vн=Vв), чего можно достичь применением идентичных винтовых пар (фиг.3) с одинаковым кинематическим отношением, эксцентриситетом и шагом винтовых поверхностей, частота вращения выходного вала ВЗДIn the particular case, when the working bodies of the upper and lower sections have the same working volumes (V n = V in ), which can be achieved by using identical screw pairs (Fig. 3) with the same kinematic ratio, eccentricity and pitch of the screw surfaces, the output shaft speed SZD
Таким образом, при использовании одинаковых винтовых пар в рассматриваемой схеме частота вращения выходного вала удваивается.Thus, when using the same screw pairs in the considered circuit, the frequency of rotation of the output shaft doubles.
Для любой кинематической схемы ВЗД с дополнительной подвижностью (статора или ротора) цикл рабочего процесса, в течение которого через рабочие органы с числом заходов статора и ротора соответственно z1 и z2 проходит объем жидкости, равный объему рабочих камер, осуществляется при повороте ротора в абсолютном движении на уголFor any kinematic VZD scheme with additional mobility (stator or rotor), the cycle of the working process, during which the fluid volume equal to the volume of the working chambers passes through the working bodies with the number of stator and rotor strokes z 1 and z 2 , respectively, is performed when the rotor rotates in absolute corner movement
где φдоп - угол поворота, обусловленный дополнительным вращением, φдоп=2πnвt (t - время, соответствующее относительному углу поворота 2π/z2).where φ add - rotation angle due to additional rotation, φ add = 2πn in t (t is the time corresponding to a relative rotation angle of 2π / z 2 ).
Т.е. кратность действия ВЗД с дополнительной подвижностью, соответствующая числу рабочих циклов за один оборот выходного валаThose. the multiplicity of the action of the VZD with additional mobility, corresponding to the number of duty cycles per revolution of the output shaft
Характеристики и работоспособность элементов конструкции ВЗД с дополнительной подвижностью во многом зависят от соотношения угловых скоростей абсолютного и переносного движения ротора.The characteristics and operability of the structural elements of the VZD with additional mobility largely depend on the ratio of the angular velocities of the absolute and figurative motion of the rotor.
В общем случае угол поворота центра элемента (ротора или статора), совершающего планетарное движение в ВЗД с дополнительной подвижностью (соответственно статора или ротора) определяется следующим образомIn the General case, the angle of rotation of the center of the element (rotor or stator), making planetary motion in the VZD with additional mobility (respectively, the stator or rotor) is determined as follows
где zплан - число заходов планетарно движущегося элемента рабочих органов (внутреннего z2 или наружного z1); φотн - угол поворота центра в относительном движении по отношению к концентрично вращающемуся элементу, повернувшегося на угол φдоп.where z plan is the number of visits of the planetary moving element of the working bodies (internal z 2 or external z 1 ); φ Rel - the angle of rotation of the center in relative motion with respect to the concentric rotating element, rotated by an angle φ add .
Знак плюс относится к случаю планетарно движущегося статора, знак минус - к случаю планетарно движущегося ротора как в рассматриваемом изобретении. Здесь угол поворота φдоп соответствует углу поворота выходного вала верхней секции: φдоп=φв.The plus sign refers to the case of a planetary moving stator, the minus sign refers to the case of a planetary moving rotor as in the present invention. Here, the rotation angle φ add corresponds to the rotation angle of the output shaft of the upper section: φ add = φ in .
ПосколькуInsofar as
то соотношение угловых перемещений переносного и абсолютного движения получает видthen the ratio of the angular displacements of the portable and absolute motion takes the form
Т.к.Because
то выражение (10) окончательно принимает следующий видthen expression (10) finally takes the following form
Для рассматриваемого изобретения с планетарно движущимся ротором (внутренним элементом рабочих органов) углы поворота ротора в переносном и абсолютном движении относятся какFor the invention under consideration with a planetary moving rotor (an internal element of the working bodies), the rotation angles of the rotor in a portable and absolute motion are related as
Отметим, что в данном случае ротор и центр ротора, также как и в типовой схеме ВЗД с неподвижным статором, поворачиваются в противоположных направлениях. Принципиальная кинематическая особенность предложенной схемы заключается в том, что угол поворота ротора в переносном движении всегда меньше чем в z2 раза превышает угол поворота ротора в абсолютном движении, что выгодно отличает схему в отношении действия инерционных сил и допускаемой быстроходности по сравнению с другой возможной схемой с планетарно движущимся статором, а также вариантом типового ВЗД.Note that in this case, the rotor and the center of the rotor, as well as in the typical scheme of the VZD with a fixed stator, rotate in opposite directions. The principal kinematic feature of the proposed scheme is that the angle of rotation of the rotor in portable motion is always less than z 2 times the angle of rotation of the rotor in absolute motion, which distinguishes the scheme with respect to the action of inertial forces and permissible speed compared to another possible scheme with planetary moving stator, as well as a variant of a typical VZD.
В качестве примера рассмотрим кинематику ВЗД с дополнительной подвижностью за счет вращения статора, принимая кинематическое отношение 3:4 (z2=3; z1=A) и коэффициент мультипликации k=2 (фиг.4).As an example, consider the kinetics of the VZD with additional mobility due to the rotation of the stator, taking the kinematic ratio of 3: 4 (z 2 = 3; z 1 = A) and the multiplier k = 2 (figure 4).
Кратность действия винтового механизма j=3/2, цикл рабочего процесса данной кинематической схемы осуществляется при повороте ротора на угол φ=Δφ=2π/j=240°, при этом статор поворачивается на угол 120°, а ось ротора в переносном движении на угол φпер=-(3-2)∙×240=-240°.The multiplicity of the action of the screw mechanism j = 3/2, the cycle of the working process of this kinematic scheme is carried out when the rotor is rotated through an angle φ = Δφ = 2π / j = 240 °, while the stator rotates through an angle of 120 °, and the rotor axis is rotated through an angle φ per = - (3-2) ∙ × 240 = -240 °.
При выполнении условияWhen the condition is met
Согласно принятой классификации предложенная компоновка ВЗД относится к варианту кинематической схемы винтового героторного механизма типа Б-I, в котором дополнительная подвижность осуществляется за счет вращения статора, а выходной вал, связанный с ротором, и статор совершают вращение с различными угловыми скоростями [Балденко Д.Ф., Балденко Ф.Д., Гноевых А.Н. Одновинтовые гидравлические машины, т.1.- М.: ИРЦ «Газпром», 2005, стр.28].According to the accepted classification, the proposed VZD arrangement relates to a variant of the kinematic scheme of a screw gerotor mechanism of type B-I, in which additional mobility is due to the rotation of the stator, and the output shaft associated with the rotor and the stator rotate at different angular velocities [Baldenko D.F. ., Baldenko F.D., Gnoev A.N. Single-screw hydraulic machines, t.1.- M .: IRC "Gazprom", 2005, p. 28].
Технический результат и экономический эффект от использования предлагаемого устройства достигается за счет повышения эффективности бурения долотами типа PDC в связи возможностью реализации оптимальных скоростных режимов их отработки.The technical result and the economic effect of using the proposed device is achieved by increasing the efficiency of drilling with PDC bits due to the possibility of implementing optimal high-speed modes of their development.
Claims (2)
где Vв,Vн - рабочий объем соответственно верхней и нижней секций;
z1, z2 - число заходов соответственно статора и ротора нижней секции. 2. The downhole screw motor according to claim 1, characterized in that the working volumes of the screw working bodies of the upper and lower sections are assigned in accordance with the kinematic ratio of the working bodies of the lower section according to the dependence
where V in , V n - the working volume of the upper and lower sections, respectively;
z 1 , z 2 - the number of visits, respectively, of the stator and rotor of the lower section.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012135393/03A RU2524238C2 (en) | 2012-08-17 | 2012-08-17 | Borehole helical motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012135393/03A RU2524238C2 (en) | 2012-08-17 | 2012-08-17 | Borehole helical motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012135393A RU2012135393A (en) | 2014-02-27 |
RU2524238C2 true RU2524238C2 (en) | 2014-07-27 |
Family
ID=50151521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012135393/03A RU2524238C2 (en) | 2012-08-17 | 2012-08-17 | Borehole helical motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2524238C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2651862C1 (en) * | 2017-02-13 | 2018-04-24 | Сергей Анатольевич Устинов | Method of bottomhole cleaning |
RU217542U1 (en) * | 2022-07-22 | 2023-04-04 | Перфобур Инк. | Gerotor mechanism of the working bodies of a volumetric hydraulic machine |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3912426A (en) * | 1974-01-15 | 1975-10-14 | Smith International | Segmented stator for progressive cavity transducer |
US3982858A (en) * | 1973-11-14 | 1976-09-28 | Smith International Corporation, Inc. | Segmented stator for progressive cavity transducer |
SU717270A1 (en) * | 1975-09-08 | 1980-02-25 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники | Borehole-drilling apparatus |
SU943387A1 (en) * | 1976-10-05 | 1982-07-15 | Пермский Филиал Всесоюзного Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательского Института Буровой Техники | Hole-bottom motor |
SU943389A1 (en) * | 1977-07-04 | 1982-07-15 | Пермский Филиал Всесоюзного Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательского Института Буровой Техники | Screw-type hole-bottom motor |
SU1384702A1 (en) * | 1983-09-27 | 1988-03-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники | Gyratory machine |
-
2012
- 2012-08-17 RU RU2012135393/03A patent/RU2524238C2/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3982858A (en) * | 1973-11-14 | 1976-09-28 | Smith International Corporation, Inc. | Segmented stator for progressive cavity transducer |
US3912426A (en) * | 1974-01-15 | 1975-10-14 | Smith International | Segmented stator for progressive cavity transducer |
SU717270A1 (en) * | 1975-09-08 | 1980-02-25 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники | Borehole-drilling apparatus |
SU943387A1 (en) * | 1976-10-05 | 1982-07-15 | Пермский Филиал Всесоюзного Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательского Института Буровой Техники | Hole-bottom motor |
SU943389A1 (en) * | 1977-07-04 | 1982-07-15 | Пермский Филиал Всесоюзного Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательского Института Буровой Техники | Screw-type hole-bottom motor |
SU1384702A1 (en) * | 1983-09-27 | 1988-03-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники | Gyratory machine |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БАЛДЕНКО Д.Ф. и др., Винтовые забойные двигатели: Справочное пособие, Москва, ОАО "Издательство Недра", 1999, стр.38,286,358 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2651862C1 (en) * | 2017-02-13 | 2018-04-24 | Сергей Анатольевич Устинов | Method of bottomhole cleaning |
RU217542U1 (en) * | 2022-07-22 | 2023-04-04 | Перфобур Инк. | Gerotor mechanism of the working bodies of a volumetric hydraulic machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012135393A (en) | 2014-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20110129375A1 (en) | Work extraction from downhole progressive cavity devices | |
US8888474B2 (en) | Downhole motors and pumps with asymmetric lobes | |
RU2629315C2 (en) | Rotor bearing for downhole drilling motor with moving cavity | |
US8602127B2 (en) | High temperature drilling motor drive with cycloidal speed reducer | |
CN108104715B (en) | Torsion Impactor Based on Turbine and Gear | |
CN108104714A (en) | Differential torsion impact device based on screw rod and gear | |
CN204283217U (en) | Turbine oscillator | |
RU2524238C2 (en) | Borehole helical motor | |
CN107060638B (en) | Power device for changing drill bit movement | |
CN204476321U (en) | The helicoid hydraulic motor that a kind of rotating speed is controlled | |
CN204532058U (en) | Screw drilling tool motor and there is the helicoid hydraulic motor of this motor | |
CA2733367A1 (en) | Downhole positive displacement motor | |
CN210152547U (en) | Double-channel hydraulic turbine percussion drill | |
CN110056309B (en) | Fixed-shaft rotary positive displacement power tool | |
CN205172436U (en) | Under slip mode of creeping into along with boring little reamer | |
CN207863856U (en) | Differential torsion impact device based on screw rod and gear | |
CN206571419U (en) | A kind of blade-type underground power drilling tool | |
RU2309237C1 (en) | Gerotor mechanism for hydraulic screw-rotor machine | |
CN104695853A (en) | Motor for screw drill tool and screw drill tool provided with motor | |
Sazonov et al. | Development of compact hydraulic positive displacement motor featuring no rotor vibrations in well drilling | |
WO2009105957A1 (en) | Linkage variable-capacitor machine for positive displacement fluid mechanism | |
RU2368752C1 (en) | Counter-rotating turboprop engine | |
RU2387783C1 (en) | Screw downhole motor | |
CN113236716B (en) | Speed reducer for oil well based on hypocycloid meshing principle | |
CN204299465U (en) | Oil seal helicoid hydraulic motor |