Электробур для бурения скважин

 

М 118085

Класс 5а, 14 о

СССР

Щ.,ЩбЯ ! 1О е"тентвиrsxsasrrrgg f0

БИБЛИОТЕКЛ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

П. П. Мазнин, Ф, Н. Фоменко, И. Д. Бобко, С. Я. Каган и Б. 3, Добрушин

ЭЛЕКТРОБУР ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Заявлено 16 ноября 1956 г. за № 560950/22 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Изобретение относится к электробурам для бурения скважин с помощью долот, которые устанавливают в процессе бурения в непосредственной близости от долота.

Известные конструкции электробуров отличаются значительной сложностью и длиной, что затрудняет бурение наклонных скважин.

Предлагаемый электробур в значительной мере свободен от этих недостатков, что достигается выполнением ротора электробура из вала с цельнокованными секциями роторов, насаженных на вал, причем нижняя секция снабжена резьбой для соединения с долотом и укреплена и двух радиальных подшипниках. Кроме того, для передачи осевых усилий нижняя секция ротора снабжена промежуточными подшипниками, а клетка ротора выполнена в виде полузакрытого паза с навальцовкой металла ротора на медный стержень, заложенный в паз.

На фиг. 1 показан предлагаемый бесшпиндельный электробур в разрезе; на фиг- 2 — то же, в другом варианте исполнения; на фиг. 3 — то же, в третьем варианте исполнения.

Предлагаемый электробур включает в себя следующие основные узлы и детали: корпус 1, секции статора 2, немагнитные пакеты 8, обмотки 4 статора, полый вал 5, цельноксвгнные пакеты б ротора, нижний пакет 7 ротора, радиально-упорная пята 8, промежуточный радиальный подшипник 9, лубрикаторное устройство 10, лубрикатор 11 жидкого масла, лубрикатор 12 густого масла, резиновая диафрагма 18, кожух 14, пружины 15 и 1б, обратный клапан 17, подвижный реохорд 18, контактный ползун 19, кабельный ввод 20 реохорда, сальники 21 и 22, лубрикатор 28, обратные клапаны 24 и 25, верхний соединительный корпус 2б, кабельный ввод 27 электробура, переводник 28 под элеватор и переводник 29 под долото.

Бесшпиндельный электробур представляет собой забойную буровую машину, предназначенную для бурения скважин.

Статор двигателя аналогичен конструкции существующих двигателей и состоит из корпуса 1, соответствующего количества (в зависимо¹ 118085 сти от мощности двигателя) секций 2 активного железа и такого же количества немагнитных пакетов 8, расположенных между секциями. Обмотка 4 двигателя выполняется изолированной прямоугольной или круглой медью Нижняя лобовая часть обмотки скрыта, верхняя лобовая часть — вынесена за пределы торца корпуса на величину, необходимую для удобства пайки и .изоляции мест соединения. Ротор электродвигателя состоит из полого вала 5 с насаженными на него соответ,"твующим количеством цельнокованных пакетов б. Нижний пакет 7 ротора выполнен в виде удлиненной наставки, а так как он смонтирован в мощной радиально-упорной пяте 8, то одновременно служит и валом шпинделя, передающим осевые нагрузки долоту. Верхний конец наставки при помощи неподвижного соединения (шлицевого, резьбового или др.) жестко связан с валом ротора двигателя и опирается на промежуточный радиальный подшипник 9. В промежутках между пакетами ротора также расположены радиальные шариковые подшипники 9, которые опираются на немаг-:èòíûå пакеты статора.

Клетка ротора может иметь полузакрытые пазы с завальцсванными в них медными стержнями, а также может быть покрыта по наружному диаметру пакета слоем меди толщиной 0,8 — 1,2 мм. Покрытие может быть осуществлено путем шоопирования или гальванопластики.

Внутренняя полость двигателя заполнена изоляционным маслом, которое находится под давлением, превышающим гидростатическое давление окружающей среды. Защита двигателя от воздействия окружающей среды осуществляется с помощью лубрикаторного устройства 10, при помощи которого создается в двигателе избыточное давление, что компенсирует расход масла во время работы двигателя, а также температурное изменение объема масла.

Лубрикаторное устройство состоит из двух независимо работающих лубрикаторов, расположенных в одном цилиндре. В верхней части цилиндра расположен лубрикатор 11 жидкого масла, полость которого соединена с полостью двигателя, а в нижней части расположен лубрикатор 12 густого масла, связанный с полостью верхнего сальника. Отделение лубрикатора от внешней среды осуществляется с помощью резиновой диафрагмы 18, герметически соединенной с корпусом лубрикаторного устрой"тва.

Внутренняя полость диафрагмы соединена с запоршневым пространством лубрикаторов (со стороны пружин) и заполнена маслом. С внешней стороны диафрагма контактирует с промывочной жидкостью, От механических повреждений диафрагма защищена кожухом 14.

Необходимое избыточное давление в двигателе обеспечивается усилием пружин 15 и 1б, действующих на поршни лубрикаторов. При тепловом расширении избыток масла из двигателя сбрасывается в раствор через обратный клапан 17. Расход масла из двигателя контролируется при помощи измерительного устройства, состоящего из неподвижного реохорда 18 и контактного ползуна 19, который при .изменении положения поршня перемещается по реохорду. По величине сопротивления реохорды определяют количество масла, находящегося в электродвигателе. Для удобства измерения, выводные концы реохорд соединены с кабелем ввода 20 реохорда.

Уплотнение верхнего и нижнего концов вала двигателя осуществляется сальниками 21 и 22, каждый из которых состоит из двух пар торцового уплотнения. Полость между торцовыми парами сальника соединена с лубрикаторами. Полость верхнего сальника соединена с лубрикатором 12, а полость нижнего сальника соединена с лубрикаторс.".

28 нижнего сальника, расположенного в нижней части наставки ротора.

Л 118085

Заполнение электродвигателя маслом осуществляется через обратные клапаны 24 и 2а, расположенные в корпусе статора и в верхнем соединительном корпусе 26.

Для подвода электроэнергии к двигателю электробур снабжен кабельным вводом 27.

В верхней части электробур имеет переводник 28 под элеватор, заканчивающийся ниппелем замка, к которому присоединяются бурильные трубы, а в нижней — переводником 29 для присоединения долота.

Второй вариант конструкции безшпиндельного электробура (см. фиг. 2) отличается от первого тем, что упорная пята расположена в его верхней части. В этом случае осевые усилия передаются с верхнего соединительного корпуса, через упорную пяту, все цельнокованные секции ротора и далее на долото.

Третий вариант отличается от второго расположением обоих сальников двигателя с нижней стороны, для чего применена специальная центральная труба 80. Такое исполнение дает возможность производить осмотр и ремонт сальника без разборки верхней части машины.

Предмет изобретения

1. Электробур для бурения скважин, отлич а ющи и ся тем, что, с целью укорочения электробура и использования его для наклонного направленного бурения скважин, ротор электробура выполнен из вала с цельнокованными секциями роторов, насаженных на вал, причем нижняя секция снабжена резьбой для соединения с долотом.

2. Форма выполнения ротора по п. 1, отли ч ающ а яся тем, что нижняя секция ротора, с целью восприятия внешних изгибающих усилий, укреплена в двух радиальных подшипниках, а для передачи осевых усилий снабжена промежуточными подшипниками, беговые кольца которых воспринимают и передают осевое усилие через секции роторов на упорную пяту, состоящую из ню кольких радиально-упорных или упорных подшипников.

3. Форма выполнения ротора по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения пульсационных потерь, клетка ротора выполнена в виде полузакрытого паза с навальцовкой металла ротора на медный стержень, заложенный в паз.

4. Форма выполнения электробура по п. 1, отл ича ющая ся применением в нижней его части упорной пяты.

5. Видоизменение формы клетки ротора по п. 3, отличающе ес я тем, что, с целью упрощения и удешевления клетки, она выполнена путем нанесения методом шоопирования или гальванопластикой слоя меди на поверхность цилиндра вала без образования пазов.

М 118085

Фиг 3

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор Л. М. Струве Гр, 10

Типография Комитета по делам изобретений и открь.тнй при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14.

Информационно-издательский отдел.

Объем 0,51 и. л. Зак. 1494

Подп. к печ. I6.III-59 г.

Тираж 825 Цена 75 коп.