RU2016102798A

RU2016102798A - Скважинный буровой двигатель

Info

Publication number: RU2016102798A
Application number: RU2016102798A
Authority: RU
Inventors: Албен Д'СИЛВА; Эдгар ЭСТРАДА
Original assignee: Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк.
Priority date: 2013-08-29
Filing date: 2013-08-29
Publication date: 2017-10-04
Also published as: BR112016001683A2; NO346896B1; AU2013399116B2; GB201601198D0; AR097509A1; MX2016000982A; US10174556B2; CN105556049B; CN105556049A; MX365918B; RU2633603C2; US20160194916A1; GB2532371B; DE112013007381T5; WO2015030778A1; GB2532371A; CA2919492C; CA2919492A1; AU2013399116A1; NO20160077A1

Claims

1. Скважинный буровой двигатель, содержащий:

корпус, расположенный в бурильной колонне;

силовую муфту, расположенную внутри корпуса и функционально связанную с буровым долотом, причем силовая муфта имеет спирально-лопастную, покрытую эластомером внутреннюю поверхность, и выполнена с возможностью вращения по отношению к наружному корпусу;

лопастной вал, расположенный внутри силовой муфты, причем вал имеет спирально-лопастную наружную поверхность; и

анкерный узел, выполненный с возможностью введения в зацепление между лопастным валом и наружным корпусом для ограничения вращения лопастного вала по отношению к корпусу таким образом, чтобы поток текучей среды через скважинный буровой двигатель приводил к вращению силовой муфты по отношению к наружному корпусу и лопастному валу.

2. Скважинный буровой двигатель по п.1, дополнительно содержащий радиальный подшипник, расположенный между наружным корпусом и силовой муфтой.

3. Скважинный буровой двигатель по п.2, в котором радиальный подшипник содержит металлический материал.

4. Скважинный буровой двигатель по п.3, в котором металлический материал радиального подшипника по меньшей мере частично покрыт материалом, выбираемым из группы, состоящей из: натурального алмаза; искусственного алмаза; карбида вольфрама; карбида кремния; и их комбинации.

5. Скважинный буровой двигатель по п.1, в котором анкерный узел содержит по меньшей мере один из: анкерного штифта и узла ограничения крутящего момента.

6. Скважинный буровой двигатель по п.5, в котором узел ограничения крутящего момента содержит:

корпус, имеющий внутреннюю полость, которая содержит поверхность, содержащую множество гнезд упоров;

вал, расположенный внутри внутренней полости корпуса, причем вал имеет множество радиальных выступов и радиальных выемок;

множество радиальных храповых элементов, расположенных радиально между корпусом и валом, причем каждый радиальный храповой элемент имеет радиально внутреннюю поверхность и радиально наружную поверхность, которая содержит по меньшей мере один радиально выступающий упор;

множество подшипников, расположенных радиально между множеством радиальных храповых элементов и валом; и

удерживающий узел, содержащий согласующийся элемент для обеспечения создания податливого усилия, достаточного для поддержания множества храповых элементов, множества подшипников и вала в первом положении для передачи крутящего момента между корпусом и валом, когда крутящий момент меньше заданного предела между корпусом и валом, и для обеспечения возможности храповых элементов, для множества подшипников и вала принять второе положение, когда крутящий момент превышает заданный предел таким образом, что между корпусом и валом возникает проскальзывание.

7. Скважинный буровой двигатель по п.6, в котором согласующийся элемент содержит по меньшей мере одну пружину, выбираемую из группы, состоящей из: спиральной пружины, конусной тарельчатой пружины, тарельчатой шайбы, дисковой пружины, чашевидной пружинной шайбы и пружины Бельвиля.

8. Способ повышения мощности, подаваемой на буровое долото скважинным двигателем, согласно которому:

размещают корпус в бурильной колонне;

размещают силовую муфту внутри корпуса и создают функциональную связь силовой муфты с буровым долотом, причем силовая муфта имеет спирально-лопастную, покрытую эластомером внутреннюю поверхность, и выполнена с возможностью вращения по отношению к наружному корпусу;

размещают лопастной вал внутри полой силовой муфты, причем лопастный вал имеет спирально-лопастную наружную поверхность; и

вводят анкерный узел в зацепление между лопастным валом и наружным корпусом для предотвращения вращения лопастного вала по отношению к корпусу таким образом, чтобы поток текучей среды через скважинный буровой двигатель приводил к вращению силовой муфты по отношению к наружному корпусу и лопастному валу.

9. Способ по п.8, согласно которому дополнительно размещают радиальный подшипник между наружным корпусом и силовой муфтой.

10. Способ по п.9, согласно которому радиальный подшипник содержит металлический материал.

11. Способ по п.10, согласно которому металлический материал радиального подшипника по меньшей мере частично покрыт материалом, выбираемым из группы, состоящей из: натурального алмаза; искусственного алмаза; карбида вольфрама; карбида кремния; и их комбинации.

12. Способ по п.8, согласно которому дополнительно вводят в зацепление узел соединительного вала между лопастным валом и анкерным узлом.

13. Способ по п.12, согласно которому узел соединительного вала содержит по меньшей мере один шарнир равных угловых скоростей.

14. Способ по п.8, согласно которому анкерный узел содержит по меньшей мере одно из: анкерного штифта и узла ограничения крутящего момента.

15. Способ по п.14, согласно которому узел ограничения крутящего момента содержит:

корпус, имеющий внутреннюю полость, содержащую поверхность, имеющую множество гнезд упоров;

множество радиальных храповых элементов, расположенных радиально между корпусом и валом, причем каждый радиальный храповой элемент содержит радиально внутреннюю поверхность и радиально наружную поверхность, которая имеет по меньшей мере один радиально выступающий упор;

удерживающий узел, содержащий согласующийся элемент для обеспечения создания податливого усилия, достаточного для поддержания множества храповых элементов, множества подшипников и вала в первом положении для передачи крутящего момента между корпусом и валом, когда крутящий момент меньше заданного предела между корпусом и валом, и для обеспечения возможности для храповых элементов, для множества подшипников и вала принять второе положение, когда крутящий момент превышает заданный предел таким образом, что между корпусом и валом происходит проскальзывание.

16. Способ по п.15, в котором согласующийся элемент содержит по меньшей мере одну пружину, выбираемую из группы, состоящей из: спиральной пружины, конусной тарельчатой пружины, тарельчатой шайбы, дисковой пружины, чашевидной пружинной шайбы и пружины Бельвиля.