Патенты автора Дудин Роман Вячеславович (RU)
ОСЦИЛЛЯТОР БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ // 2768784
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.
Изобретение относится к устройствам для освобождения прихваченной части бурильной колонны в нефтяной скважине. Устройство содержит телескопически соединенные трубчатый корпус и полый вал. Вал содержит со стороны входа текучей среды первый поршень с уплотнителем, ударники между выступами-наковальнями, со стороны выхода текучей среды содержит второй поршень с уплотнителем, образующие камеру, заполненную рабочей жидкостью, а также содержит два ограничивающих механизма сообщения жидкости с камерой для жидкости, каждый из которых выполнен в виде утолщения полого вала, а также первого и второго кольцевых клапанов, каждый из которых установлен в камере рабочей жидкости с валом, проходящим через внутреннюю полость. Внутренняя поверхность каждого кольцевого клапана плотно контактирует с утолщением полого вала. В каждом кольцевом клапане установлено клапанное устройство, ограничивающее течение жидкости внутри камеры рабочей жидкости в одном направлении, а первое клапанное устройство первого кольцевого клапана расположено таким образом, что ограничивает течение жидкости в противоположном направлении относительно течения жидкости во втором клапанном устройстве второго кольцевого клапана, а также содержит корпус клапанов, внутри которого размещены клапанное седло, распорная втулка, первый и второй кольцевые клапаны. Корпус клапанов скреплен с частями трубчатого корпуса, внутри которых установлены первый поршень с уплотнителем и второй поршень с уплотнителем, в каждом кольцевом клапане установлено упомянутое выше клапанное устройство, ограничивающее течение жидкости внутри камеры рабочей жидкости в одном направлении, а первое клапанное устройство первого кольцевого клапана расположено таким образом, что ограничивает течение жидкости в противоположном направлении относительно течения жидкости во втором клапанном устройстве второго кольцевого клапана. В первом кольцевом клапане установлено нижнее дроссельное устройство, ограничивающее течение рабочей жидкости в одном направлении с первым клапанным устройством из камеры рабочей жидкости, образованной вторым поршнем с уплотнителем, расположенными со стороны выхода текучей среды из вала, внутренней поверхностью первого кольцевого клапана, плотно контактирующей с утолщением полого вала и плотно контактирующим торцом кольцевого клапана с торцом клапанного седла, а во втором кольцевом клапане, расположенном со стороны выхода текучей среды из вала установлено верхнее дроссельное устройство, ограничивающее течение рабочей жидкости в одном направлении со вторым клапанным устройством из камеры рабочей жидкости, образованной первым поршнем с уплотнителем, расположенными со стороны входа текучей среды в полый вал, внутренней поверхностью второго кольцевого клапана, плотно контактирующей с пояском увеличенного диаметра полого вала и плотно контактирующим торцом упомянутого кольцевого клапана с направленным к нему торцом части трубчатого корпуса. Повышается ресурс и надежность, обеспечивается сверхвысокая ударная мощность в стволе скважины при оптимальном соотношении между ударной нагрузкой и ударным импульсом, повышается точность времени задержки, создаваемого гидравликой, повышается надежность освобождения от прихвата бурильной колонны. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 7 ил.
ОСЦИЛЛЯТОР ДЛЯ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ // 2732322
Изобретение относится к гидравлическим приводам для вращательного бурения, размещаемым в скважинах, в частности к осцилляторам для бурильной колонны, предназначенным для создания гидромеханических импульсов, воздействующих на бурильную колонну. Осциллятор содержит героторный винтовой гидравлический двигатель, клапан, плунжерный модуль, трансмиссионный вал, радиально-упорную опору вращения, генератор гидромеханических импульсов, пружинный модуль. Клапан включает подвижный клапанный элемент и неподвижный клапанный элемент. Подвижный клапанный элемент снабжен установленной в нем первой клапанной пластиной и имеет возможность перемещения относительно неподвижного клапанного элемента. Неподвижный клапанный элемент снабжен установленной в нем второй клапанной пластиной, образует с ней клапанное отверстие и имеет продольную ось. При эксплуатации клапанные элементы взаимодействуют, совместно образуя переменное проходное сечение для текучей среды через клапан. Подвижный клапанный элемент снабжен трубчатым хвостовиком, внутренняя полость которого выполнена с возможностью сообщения с потоком текучей среды и образования проточного канала через внутреннюю полость трубчатого хвостовика. Первая клапанная пластина выполнена в виде скрепленной с плунжерным модулем первой дроссельной втулки с проточным каналом. Вторая клапанная пластина выполнена в виде скрепленной с корпусом второй дроссельной втулки с проточным каналом. Дроссельная втулка неподвижного клапанного элемента размещена примыкающей ниже по потоку к генератору гидромеханических импульсов. Внутренний профиль проточного канала дроссельной втулки неподвижного клапанного элемента выполнен конфузорным вниз по потоку. Плунжерный модуль размещен на входе в героторный винтовой гидравлический двигатель и скреплен с входной частью ротора героторного винтового гидравлического двигателя. Подвижный клапанный элемент выполнен в виде скрепленной с плунжерным модулем дроссельной втулки с проточным каналом, внутренний профиль которого выполнен диффузорным вниз по потоку. Центральная продольная ось проточного канала установленной в плунжерном модуле дроссельной втулки смещена относительно центральной продольной оси ротора героторного винтового гидравлического двигателя, ее максимальное смещение относительно центральной продольной оси ротора героторного винтового гидравлического двигателя равно величине эксцентриситета центральной продольной оси ротора героторного винтового гидравлического двигателя относительно центральной продольной оси обкладки из эластомера в статоре. Радиально-упорная опора вращения размещена в выходной части осциллятора, а трансмиссионный вал размещен между выходной частью ротора героторного винтового гидравлического двигателя и входной частью полого вала радиально-упорной опоры вращения и скреплен одним краем с выходной частью ротора героторного винтового гидравлического двигателя, а другим краем - с входной частью вала радиально-упорной опоры вращения. Обеспечивается повышение ресурса и надежности осциллятора, снижение сил трения бурильной колонны о стенки скважины, уменьшение крутильных напряжений в бурильной колонне, повышение ресурса долота и увеличение скорости проходки при бурении наклонных и горизонтальных скважин. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.
Изобретение относится к области нефтяного машиностроения, а именно к устройствам для тестирования перепускных клапанов гидравлических ясов, по существу, для определения времени гидравлической задержки перепускных клапанов перед их установкой в кольцевые клапаны в процессе сборки гидравлических ясов. Устройство содержит трубчатый корпус и оправку, телескопически соединенные между собой, корпус содержит внутренние выступы-наковальни, между корпусом и оправкой со стороны первого торца корпуса размещен первый уплотнитель, оправка содержит поясок увеличенного диаметра, ударники, размещенные между внутренними выступами-наковальнями корпуса, а также второй уплотнитель, размещенный в ударнике со стороны второго торца корпуса, образующие камеру рабочей жидкости, а также содержит кольцевой клапан, установленный в камере рабочей жидкости с оправкой, проходящей через внутреннюю полость и расположенной внутри корпуса. Внутренняя поверхность кольцевого клапана плотно контактирует с пояском увеличенного диаметра оправки, продольный ход кольцевого клапана ограничен между двух упоров, выступающих от внутренней поверхности корпуса. устройство также содержит ограничивающий механизм сообщения рабочей жидкости с одной из секций камеры рабочей жидкости, включающий хотя бы один перепускной клапан, установленный в кольцевом клапане, который ограничивает течение рабочей жидкости внутри одной из секций камеры рабочей жидкости в одном направлении. При этом устройство содержит клапанный модуль, выполненный в виде кольцевого пояса увеличенного диаметра трубчатого корпуса с внутренней полостью, образующий камеру рабочей жидкости с оправкой, проходящей через внутреннюю полость. Кольцевой клапан размещен внутри клапанного модуля в камере рабочей жидкости с оправкой. Канал кольцевого клапана с установленным в нем перепускным клапаном, герметично перекрыт резьбовой пробкой кольцевого клапана, а в камере рабочей жидкости с оправкой, проходящей через внутреннюю полость клапанного модуля, установлено упорное кольцо, содержащее кольцевой уплотнитель, размещенный со стороны внутренней поверхности клапанного модуля, выполненное с возможностью плотного контакта с торцом кольцевого клапана и сообщения между собой секций камеры рабочей жидкости, расположенных по разные стороны относительно упорного кольца. В кольцевом поясе увеличенного диаметра трубчатого корпуса, образующем клапанный модуль, выполнен ряд каналов с возможностью сообщения секций камеры рабочей жидкости, расположенных по разные стороны относительно упорного кольца. Тестируемый перепускной клапан ограничивающего механизма сообщения рабочей жидкости с одной из секций камеры рабочей жидкости, размещен в одном из каналов кольцевого пояса увеличенного диаметра трубчатого корпуса, образующего клапанный модуль, сообщен с секциями камеры рабочей жидкости с оправкой, проходящей через внутренние полости трубчатого корпуса по разные стороны относительно упорного кольца, и герметично перекрыт от наружной поверхности клапанного модуля резьбовой пробкой клапанного модуля, с возможностью извлечения тестируемого перепускного клапана и установки другого тестируемого перепускного клапана. Технический результат заключается в обеспечении определения времени гидравлической задержки перепускных клапанов перед их установкой в кольцевые клапаны в процессе сборки гидравлических ясов, а в компоновке низа бурильной колонны с ясом - в повышении надежности освобождения от прихвата бурильной колонны в скважине, в предотвращении несанкционированного срабатывания яса, а также разрушения долота вследствие ударов о твердую породу в забое скважины. 8 ил.
ОСЦИЛЛЯТОР ДЛЯ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ // 2645198
Изобретение относится к гидравлическим приводам для вращательного бурения, размещаемым в скважинах, в частности к осцилляторам для бурильной колонны, предназначенным для создания гидромеханических импульсов, воздействующих на бурильную колонну. Осциллятор содержит героторный винтовой гидравлический двигатель и клапан, а также плунжерный модуль, трансмиссионный вал и генератор гидромеханических импульсов, пружинный модуль, упорную втулку, кольцевой поршень, уплотнения и камеру для рабочей жидкости – масла. Первый клапанный элемент, скрепленный с ротором, снабжен трубчатым хвостовиком, направленным к клапану и внутренняя полость которого выполнена с возможностью сообщения с потоком текучей среды на выходе из героторного винтового гидравлического двигателя и образования проточного канала через внутреннюю полость трубчатого хвостовика к клапану. Плунжерный модуль содержит закрепленную внутри него обкладку из эластомера и установлен на трубчатом хвостовике с возможностью вращения и продольного перемещения относительно него. Первая клапанная пластина выполнена в виде скрепленной с плунжерным модулем дроссельной втулки с проточным каналом, внутренний профиль которого выполнен конфузорным вниз по потоку. Максимальное смещение центральной продольной оси проточного канала дроссельной втулки относительно центральной продольной оси обкладки из эластомера в статоре равно удвоенной величине эксцентриситета центральной продольной оси ротора относительно центральной продольной оси обкладки из эластомера в статоре. Максимальное смещение центральной продольной оси проточного канала второй неподвижной втулки относительно центральной продольной оси обкладки из эластомера в статоре равно величине эксцентриситета центральной продольной оси ротора относительно центральной продольной оси обкладки из эластомера в статоре. 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 скважин, снижается вероятность прихвата бурильной колонны, повышается ресурс долота и скорость проходки скважины. 4 з.п. ф-лы, 12 ил., 1 табл.
