Турбобур

(54) ТУРБО И 14 13 1 г 11 11Ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОЧУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Уфимский нефтяной институт(56) Авторское свидетельство СССМ 72838, кл, Е 21 В 4/02, 1945,(57) Изобретение относится к буровой технике, а именно к гидравлическим забойным двигателям для бурения скважин. Цель - упрощение конструкции и повышение долговечности турбобура, Турбобур включает корпус 1 внутри которого расположен вал 21629452 20 25 30 35 40 с долотом 16. В корпусе неподвижно закреплена турбина 3, а на валу 2- турбина 4. Корпус 1 и вал 2 турбобура выполнены вращающимися на радиально-осевых опорах 5-7, В верхнем узле турбобура установлено синхронизирующее устройство, выполненное в виде планетарного дифференциала из зубчатых колес 8 и 9 внутреннего и внешнего зацепления, Корпус 1 и вал 2 турбобура находятся в зацеплении через сателлиты 10, а водило 11 дифференциала соединено с Изобретение относится к буровой технике, конкретнее к гидравлическим забойным двигателям для бурения скважин,Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение долговечности турбобура,На фиг.1 показан турбобур, разрез; нафиг,2 - сечение А-А на фиг;1; на фиг.З -турбобур, модульное исполнение; на фиг.4 сечение Б-Б на фиг,З; на фиг,5 - сечениеВ-В на фиг,З,Турбобур имеет корпус 1, внутри которого установлен вал 2. Турбины 3 неподвижно закреплены в корпусе 1, а турбина 4 - навалу 2. Корпус 1 и вал 2 турбобура выполне. ны вращающимися на радиально-осевыхопорах 5 - 7, В верхнем узле турбобура установлено синхронизирующее устройство,выполненное в виде планетарного дифференциала. Для этого на верхних концах корпуса 1 и вала 2 выполнены зубчатые колеса8 и 9 внутреннего и внешнего зацепления.Планетарный дифференциал состоит изцентрального колеса 8 с внутренним зацеплением, закрепленного в корпусе 1 турбобура, центрального колеса 9 - с внешнимзацеплением, закрепленного на валу 2 турбобура, Корпус 1 и вал турбобура находятсяв зацеплении через сателлиты 10, а водило11 дифференциала соединено с колоннойбурильных труб 15 посредством упругокулачковой муфты 12 и шарнирно с сателлитами 10, Планетарный дифференциалзакреплен к корпусу 1 турбобура при помощи ниппеля 13. Радиально-осевые опоры5-7 и планетарный механизм защищены отпопадания промывочной жидкости торцовыми уплотнениями 14. На валу 2 закреплено долото 16.Турбобур работает следующим образом.В процессе бурения промывочная жидкость через колонну бурильных труб 15,центральный канал и боковые окна вала 2 колонной бурильных труб 15 посредством упругокулачковой муфты 12 и шарнирно - с сателлитами 10. Крутящий момент и вращение турбин 4 через вал 2 передаются на долото 16, Крутящий момент на корпусе 1 и вращение турбин 3 через вращающий корпус 1, центральное колесо 8, сателлиты 10, центральное колесо 9 передаются на вал 2 и суммируются с моментом вращения турбин 4, расположенных на валу 2, 2 з.п.ф-лы, 5 ил. поступает на лопатки турбин 3 и 4 турбобура. Моменты вращения, возникающие при истечении промывочной жидкости через каналы лопаток турбин 3 и 4, действуют как на корпус 1, так и на вал 2, поскольку с ними жестко связаны турбины. Крутящие моменты турбин на валу и в корпусе направлены в противоположные направления и создают соответственно противоположные вращения корпуса 1 и вала 2 (на фиг,1 и 2 стрелками указаны направления вращений корпуса, вала и сателлитов)Крутящий момент (активный) и вращение турбин 4 через вал 2 передаются на долото 16, а крутящий момент на корпусе(реактивный) и вращение турбин 3 через вращающий корпус 1, центральное колесо 8, сателлиты 10, центральное колесо 9 передаются тоже на вал 2 и суммируются с моментом вращения турбин 4, расположенных на.валу 2,Таким образом, через вращающий вал 2 на долото 16 передается суммарное значение крутящих моментов турбин, расположенных на валу 2 и в корпусе 1 турбобура. При этом частота вращения вала 2 с долотом 16 относительно забоя скважины снижается прОпорционально величине передаточногС отношения центральных колес 8 и 9 планетарного дифференциала.Осевую нагрузку на долото 16 создают бурильной колонной через переводник, кулачковую муфту 12, радиально-осевые опоры 6 и вал турбобура. Модульное исполнение синхронизирующего узла с водилам обеспечиваетуниверсальность их применения, т.е. с различными турбобурами, а кулачковая муфта 12 способствует самоустановлению водила 11 и сателлитов 10 в случае неточности сборки и увеличенных допусков на изготовление,Ф о р мула иэо бр ете н ия 1, Турбобур, содержащий корпус, расположенный внутри корпуса вал с долотом,1629452 А-д 70 11 турбины, закрепленные в корпусе и на валу, и расположенный в корпусе синхронизирующий узел в виде соосно закрепленных к корпусу и валу центральных колес и расположенных между ними промежуточных колес, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции турбобура, он снабжен водилом, жестко закрепленным с бурильной колоннойи шарнирно соединенным с промежуточными колесами. 2. Турбобур по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения долговечности турбобура, он снабжен упругокулачковой муфтой. жестко закрепленной с 5 водилам и бурильной колонной. 3, Турбобур по п.1, отл ич а ю щи йс я тем, что синхронизирующий узел с закрепленным с ним водилом выполнены в 10 модульном исполнении.1629452 В-д ставитель А,Скалуновхред М,Моргентал рректор Н,К Редактор Н.Р ич эводственно-издательский комбинат."Патент", г. Ужгород, ул.Гагарин аз 416 Тираж 352 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5