Двигатель забойного труборазворота

(5)5 Е 21 В 31/00 6 ГОСУДАРСТВЕН АЛЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4488476/23-03 (22) 29,09.88 (46) 30,09,90, Бюл. 1 ч Зб (75) П,Л.Пшеничный (53) 622.248.13 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР М 1125355, кл. Е 21 В 31/00, 1978,Авторское свидетельство СССР М 1321801, кл. Е 21 В 31/00 1985 Ы, 1596 О 67 А 1(54) ДВИГАТЕЛЬ ЗАБОЙНОГО ТРУБОРАЗВОРОТА (57) Изобретение относится к буровой технике, Цель изобретения - повышение эффективности процесса отворота труб в слабых и трещиноватых породах за счет обеспечения заданной скорости подачи, ускорения операций по достижению полного резьбового контакта труборазворота с ава1596067 5 10 15 20 25 30 рийным обьектом и его отворота, Для этого на полом штоке 3 установлен по крайней мере один поршень, а с корпусом 1 жестко связаны перегородки 12, Шток 3 установлен с образованием его стенками и поршнями со стенками и перегородками 12 демпфирующих 13, нагнетательных 14, реверсивной 15 камер, В полости штока 3 размещен полый вал 7 и оба выполнены с нагнетательными 4,5 и реверсивными 6 каналами. Каналы 4 и 5 выполнены с возможностью сообщения друг с другом при рабочем ходе штока 3 для связи полости Изобретение относится к буровой технике, а именно к двигателям для передачи осевого усилия на забойный труборазворот, где осевое движение преобразуется во вращательное на ловителе труборазворота.Цель изобретения - повышение эффективности процесса отворота труб в слабых и трещиноватых породах за счет обеспечения заданной скорости подачи ускорения операций по достижению полного резьбового контакта труборазворота с аварийным обьектом и его отворота,На фиг, 1 изображена схема включения двигателя в компановку труборазворота, где А - якорный узел, Б - двигатель, С - узел преобразования поступательного движения во вращательное, 0 - ловильный узел; на фиг. 2 - двигатель, где левая сторона - перед началом рабочего хода; правая - перед началом холостого хода,-продольный разрез; на фиг. 3 - разрез А - А нэ фиг, 2 (перед началом рабочего хода), на фиг, 4 - перегородка, полый шток и полый вал перед началом рабочего хода, разрез Б-Б на фиг. 2; на 1 г.5 - разрез В - В на фиг.2(перед началомо хода); на фиг, 6 - разрез Г-Г на фиг.2стиг, 7 - разрез Д-Д на фиг, 2 (полый вал перед началом рабочего хода); на фиг.8- разрез В - В на фиг. 2 (перед началом возврата в исходное положение); на фиг, 9 - разрез А - А на фиг. 2 (перед началом возврата в исходное положение),Двигатель является частью устройства, предназначенного для развинчивания или разрушения крутящим моментом аварийных обьсктов, в т,ч, бурильных колонн в скважинах.Верхний конец корпуса 1 двигателя стыкуется с корпусом якоря, обеспечивающего стыковку со стенками скважины, Нижний конец - с корпусом любого из узлов, содервала 7 с камерами 14 и камеры 15 с полостью скважины. Каналы 6 выполнены с возможностью сообщения друг с другом при холостом ходе штока 3, для связи камеры 15 с полостью вала 7 и камер 14 с полостью скважины. Скважинная среда, содержащаяся в камерах, вытесняется в скважину через каналы 16, а из камеры 15 - в скважину через каналы 6, В период движения штока 3 вниз для исключения вакуума в промежуточной полости корпуса 1 она связана каналом 19 с полостью скважины, 9 ил,жащих винтогаечный механизм преобразования возвратно-поступательных движений во вращательные. В корпус двигателя телескопически установлен блок поршней 2 основного и дополнительного с полым штоком 3, имеющим каналы 4,5 и 6, Нижний конец полого штока стыкуется с механизмом преобразования возвратно-поступательных движений во вращательные на ловителе,В полость штока установлен с возможностью вращения полый вал 7, верхний конец которого проходит через якорь и стыкуется со спасительной колонной, подвешенной к шпинделю бурового станка, от которого получают вращательное движение любого направления и жидкую или газообразную промывочную среду, значительная часть которой транзитом проходит в скважину для использования ее по прямому назначению, а часть в результате редуцирования отделяется в двигатель уже в качестве энергоносителя и используется для приведения двигателя в действие.В корпусе между его стенками, жестко связанными с ним перегородками 12, поршнями и стенками полого штока образованы демпфирующие 13,нагнетательные 14 и реверсивные 15 камеры. Количество нагнетательных и реверсивных камер определяется в зависимости от величины осей силы, являющейся функцией крутящего момента, необходимого на труборазвороте, которую должен развивать двигатель; диаметра скважины, в которой он должен эксплуатироваться, и перепада давления промывочной среды перед поступлением в двигатель и после выхода из него,Демпфирующие камеры сообщены с по лостью скважины посредством каналов 16.Нижний конец полого штока 3 стыкуется с верхним концом "винта" (не показан) меха 1596067низма преобразования возвратно-поступательных движений ва вращательные для "гайки" с ловителем труборазворота, каналы 4 и 5 полого потока 3 являются нагнета. тельными, а канал 6 - реверсивного хода, канал 9 полого вала 7 служит для сброса жидкости из реверсивной камеры 15 корпуса во время рабочего хода, каналы 10 служат для сброса жидкости из нагнетательных камер 14 двигателя при холостом ходе устройства, каналы 11 являются нагнетательными, а каналы 8 - реверсивными. В нижней части полого вала установлен обратный клапан 17 при помощи пружины и гайки, Для увеличения долговечности в нагнетательных и демпфирующих камерах могут быть установлены сетчатые внутренние или наружные фильтры, исключающие попадание шлама в камеры из скважины.Двигатель забойного трубаразвората работает следующим образом,При поступлении жидкости по спасательной колонне в полость вала 7 она проходит через сообщающиеся в рабочем положении каналы 11 полого валаканаль 4 и 5 полого штока и попадает в нагнетательную камеру 14, где создается давление на поршень полого штока и последний получает осевое перемещение вниз, При этом скважинная среда, содержащаяся в демпфирующих камерах 13 вытесняется в скважину через каналы 16. а из реверсивной камеры 15 - в скважину через каналы б и 9, В период движения полого штока вниз для исключения вакуума в промежуточной полости 18 корпуса она связана каналом 19 с полостью скважины.По окончании рабочего хода полый вал поворачивается, его нагнетательные каналы перекрываются; часть рабочего давления сбрасывается в скважины через обратный клапан 17 и расходуется на поомывкускважины ниже труборазворота. При повороте полого вала и сообщении его каналов 8 и каналов б полого штока жидкость будет поступать в реверсивную камеру 15, а полый шток перемещаться вверх. При этом скважинная среда из нагнетательных камер будет вытесняться через каналы 5,4 и 10 в скважину. За один оборот полого вала полый шток совершает один оабочий и один 5 обратный ход, передав это перемещение узлу преобразования осевого движения во вращательное, провернув при этом "гайку" этого узла с ловителем на расчетный угол.Работа двигателя продолжается до до стижения полного реэьбового контакта ловителя труборазворота с аварийным объектом и отворотапоследнего или разрушения крутящим моментом.15 Формула изобретенияДвигатель забойного труборазварата,включающий корпус, телескапически установленный в нем полый шток с поршнем и20 размещенный в корпусе с вазмокнастьювращения полый вал, отл ич а ю щи йсятем, чта, с целью повышения эффективностипроцесса отворота труб в слабых и трещинаватых породах путем обеспечения задан-.25 най скорости подачи, ускорения операцийпо достижению полного реэьбоваго контакта трубаразвората с аварийным объектом иего отворота, он снабжен по крайней мереодним установленным на полом штоке до 30 полнительным поршнем и жестко связаннь,ми с корпусом перегородками, полый штокустановлен с образованием его стенками ипоршнями со стенками и перегородкал икорпуса демпфирующих, нагнетательных и35 реверсивной камер, причем палый вал размещен в полости штока и оба выполнены снагнетательными каналами и каналами реверсивного хода, первые из которых выполнены с возможностью сообщения друг с40 другом при рабочем ходе. штока для связиполости. вала с нагнетательными камерамикорпуса и реверсивной камеры с полостьюскважины, а вторые - с возможностью сообщения друг с другом при холостом ходе што 45 ка для связи реверсивной камеры сполостью вала и нагнетательных камер сполостью скважины,1596067 д-д Составитель И, Левкоеваедактор А. Долинич Техред М.Моргентал Корректор Н, Ревск при ГКНТ С осуд оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Уж5 Подписноетета по изобретениям и открыти э, Ж, Раурская наб 4/5