Patent RU-2768784-C1 (RU)
Inventor: TIMOFEEV VLADIMIR IVANOVICH
IPC: E21B4/02
Filed: 2021-05-21
Granted: 2022-03-24
Abstract: Изобретение относится к гидравлическим приводам для вращательного бурения, а именно к осцилляторам бурильной колонны. Осциллятор содержит героторный винтовой гидравлический двигатель, включающий статор с закрепленной в нем обкладкой с внутренними винтовыми зубьями и расположенный внутри него ротор с наружными винтовыми зубьями, и клапан, включающий первый клапанный элемент и неподвижный второй клапанный элемент, первый клапанный элемент скреплен с ротором и снабжен хвостовиком, направленным к клапану, а также содержит плунжерный модуль, размещенный между первым клапанным элементом и клапанной парой, включающий закрепленную внутри него обкладку из эластомера, а также содержит радиально-упорную опору вращения, включающую полый вал, установленный в радиально-упорной опоре вращения, а также содержит трансмиссионный вал и резьбовой переходник, размещенные между входной частью ротора и полым валом радиально-упорной опоры вращения, а также содержит генератор гидромеханических импульсов, включающий корпус, выполненный из наружных трубчатых элементов, размещенную внутри корпуса оправку, выполненную из внутренних трубчатых элементов, телескопически соединенных между собой, элементы для передачи вращающего момента между корпусом и оправкой при продольном перемещении относительно друг друга, а также содержит пружинный модуль между корпусом и оправкой, упорную втулку между верхним упорным торцом корпуса и пружинным модулем, а также содержит кольцевой поршень с уплотнениями, размещенный внутри корпуса в генераторе гидромеханических импульсов. Трансмиссионный вал снабжен наружным кольцевым буртом на его концевой части, направленной к резьбовому переходнику. Резьбовой переходник снабжен трубчатым хвостовиком, направленным к ротору и охватывающим наружный кольцевой бурт. Между трубчатым хвостовиком резьбового переходника и концевой частью трансмиссионного вала размещен ряд шариков, установленных одной стороной в полусферических впадинах на концевой части трансмиссионного вала, другой стороной - в продольных полуцилиндрических пазах трубчатого хвостовика резьбового переходника. Ряд шариков образует шарнирный механизм. На концевой части трансмиссионного вала установлены кольца со сферической опорной поверхностью, взаимодействующие сферическими поверхностями друг с другом, примыкающие к наружному кольцевому бурту со стороны направленной к ротору двигателя. Внутри трубчатого хвостовика резьбового переходника закреплена резьбовая втулка, примыкающая к кольцам со сферической опорной поверхностью с возможностью восприятия растягивающих нагрузок, действующих на трансмиссионный вал, скрепленный с ротором. Кольцевой поршень с уплотнениям жестко скреплен с оправкой с возможностью реагирования на пульсацию давления текучей среды, прокачиваемой по бурильной колонне. Повышается ресурс и надежность осциллятора, расширяется диапазон энергетических характеристик пульсирующего давления текучей среды и механической мощности генератора гидромеханических импульсов при меньшем уровне потерь давления, снижаются силы трения бурильной колонны о стенки скважины, уменьшаются крутильные напряжения в бурильной колонне при бурении горизонтальных интервалов наклонно-направленных скважин, предотвращается прихват бурильной колонны, повышается ресурс долота и скорость проходки скважин. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 13 ил.