Механизм передачи крутящего момента, предназначенный для внутрискважинного бурового инструмента



Механизм передачи крутящего момента, предназначенный для внутрискважинного бурового инструмента
Механизм передачи крутящего момента, предназначенный для внутрискважинного бурового инструмента
Механизм передачи крутящего момента, предназначенный для внутрискважинного бурового инструмента
Механизм передачи крутящего момента, предназначенный для внутрискважинного бурового инструмента
Механизм передачи крутящего момента, предназначенный для внутрискважинного бурового инструмента
Механизм передачи крутящего момента, предназначенный для внутрискважинного бурового инструмента
Механизм передачи крутящего момента, предназначенный для внутрискважинного бурового инструмента
Механизм передачи крутящего момента, предназначенный для внутрискважинного бурового инструмента
Механизм передачи крутящего момента, предназначенный для внутрискважинного бурового инструмента

 


Владельцы патента RU 2618254:

ХАЛЛИБЕРТОН ЭНЕРДЖИ СЕРВИСЕЗ, ИНК. (US)

Группа изобретений относится к области бурения. Скважинный инструмент для использования при бурении подземной скважины содержит механизм передачи крутящего момента, включающий в себя наружный корпус и внутренний шпиндель с по меньшей мере одним продольно расположенным углублением, в каждом из которых размещена собачка и линейный подшипник, контактирующий с по существу параллельными противолежащими сторонами собачки и обеспечивающий возможность радиального перемещения собачки и за счет этого избирательное обеспечение возможности и предотвращения относительного вращения между внутренним шпинделем и наружным корпусом. Обеспечивается снижение фрикционного сцепления с параллельными сторонами собачек. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение, в общем, относится к оборудованию, применяемому в связи с подземной скважиной и работам, проводимым в связи с такой скважиной, и, в соответствии одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, который более подробно будет раскрыт ниже, обеспечивает механизм передачи крутящего момента, предназначенный для внутрискважинного бурового инструмента.

Уровень техники

При бурении в режиме вращения, когда вращение бурильной колонны используется для вращения бурового долота, и при гидравлическом забойном двигателе в бурильной колонне, частота вращения бурового долота обычно выше, чем частота вращения бурильной колонны. Это происходит за счет того, что буровой двигатель вращает буровое долото, а бурильная колонна над буровым двигателем вращает буровой двигатель.

К сожалению, по мере повышения осевого усилия на долото и/или повышения крутящего момента (например, вследствие столкновения с более твердыми породами и т.д.), частота вращения долота может снизиться до точки, когда бурильная колонна над буровым двигателем будет вращаться с большей частотой, чем долото. Это может привести к повреждению бурового двигателя и/или другого бурового оборудования в бурильной колонне.

Таким образом, следует отметить, что существует постоянная потребность в усовершенствованиях в области конструирования внутрискважинного бурового инструмента и работы с этим инструментом. Такие усовершенствования могут быть полезны в описанной выше ситуации или в других ситуациях, возникающих в процессе бурения.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлен частичный разрез системы бурения скважин и связанного с ней способа в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг. 2 представлен частичный разрез части бурильной колонны, которая может применяться в системе и способе по фиг. 1 в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг. 3 представлен разрез механизма передачи крутящего момента, который может применяться в бурильной колонне в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг. 4 представлен разрез части механизма передачи крутящего момента.

На фиг. 5 и 6 представлен вид с торца и разрез наружного корпуса механизма передачи крутящего момента.

На фиг. 7 и 8 представлен вид с торца и разрез внутреннего шпинделя механизма передачи крутящего момента.

На фиг. 9 представлена собачка механизма передачи крутящего момента.

На фиг. 10 и 11 представлен вид с торца и вид сбоку линейного подшипника механизма передачи крутящего момента.

На фиг. 12 представлен вид в аксонометрии смещающего устройства механизма передачи крутящего момента.

Подробное раскрытие изобретения

На фиг. 1 представлена система 10 для бурения скважины и связанный с ней способ в соответствии с настоящим изобретением. Однако должно быть ясно, что система 10 и соответствующий способ являются лишь одним из вариантов осуществления настоящего изобретения на практике, и возможно осуществление множества других вариантов. Таким образом, настоящее изобретения не ограничено описанными здесь и/или представленными на чертежах элементами системы 10 и способа.

На фиг. 1 представлена бурильная колонна 12, используемая для бурения ствола 14 скважины в толще 16 пород. Ствол 14 скважины может проходить в любом направлении, и бурильная колонна 12 может быть бурильной колонной любого типа (например, буровой трубой, гибкой трубой, изготовленной из композиционных материалов, сигналопроводящей или «умной» буровой трубой и т.д.). Настоящее изобретение не ограничено каким-либо конкретным типом буровых работ или бурильной колонны.

Буровой двигатель 18 соединен с бурильной колонной 12. В соответствии с этим вариантом осуществления, буровой двигатель 18 может быть гидравлическим забойным двигателем, обеспечивающим требующиеся частоту вращения и крутящий момент для работ по бурению скважины. Для бурового двигателя может использоваться винтовой буровой насос типа Муано, хорошо известный в данной области техники.

Подшипниковый узел 20 передает вращательную мощность двигателя 18 на буровое долото 26, соединенное с удаленным концом бурильной колонны 12. В соответствии с этим вариантом осуществления, на подшипниковый узел с возможностью вращения опирается выходной вал 34 (не виден на фиг. 1, см. фиг. 2) бурового двигателя 18. В соответствии с другими вариантами осуществления, подшипниковый узел 20 может быть объединен с буровым двигателем 18 или расположен иным образом. Система 22 измерений в процессу бурения (MWD) и/или каротажа в процессе бурения (LWD) может применяться для измерения некоторых внутрискважинных параметров и для связи с удаленным пунктом (таким как надводная буровая установка, подводный нефтепромысловый объект и т.д.). Такая связь может осуществляться любыми способами, например, с помощью проводной или беспроводной телеметрии, оптических волокон, акустических импульсов, импульсов давления, электромагнитных волн и т.д.

Хотя бурильная колонна 12 описана здесь как включающая определенные компоненты, должно быть ясно, что настоящее изобретение не ограничено каким-либо определенным сочетанием или размещением компонентов, и возможно использование большего или меньшего числа компонентов в соответствии с конкретными обстоятельствами. Бурильная колонна 12 описана здесь только как один из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения.

В процессе бурения через бурильную колонну 12 циркулирует буровой раствор. Этот поток текучей среды выполняет несколько функций, таких как охлаждение и смазка долота 26, суспендирование бурового шлама, контроль давления в скважине и т.д.

В соответствии с вариантом осуществления по фиг. 1, поток текучей среды также вынуждает буровой двигатель 18 вращать долото 26. Если бурильная колонна 12 над двигателем 18 также вращается (например, роторным столом, верхним силовым приводом, другим буровым двигателем и т.д.), то вследствие этого частота вращения долота 26 может превышать частоту вращения бурильной колонны над двигателем. Обычно это является желательным.

Однако при повышении осевого усилия на долото 26 частота вращения долота может снизиться из-за того, что для продолжения вращения при повышенном осевом усилии необходим повышенный крутящий момент. Аналогичным образом, при столкновении с более твердыми породами реактивный крутящий момент, приложенный через долото 26 к двигателю 18, повышается, снижая частоту вращения долота.

В конечном счете частота вращения долота 26 может снизиться до того, что оно перестанет вращаться быстрее, чем бурильная колонна 12 над двигателем 18. В такой ситуации говорят об «опрокидывании» двигателя 18, поскольку он больше не обеспечивает вращение долота 26.

Если долото 26 продолжит замедляться, может возникнуть ситуация, когда оно действительно будет вращаться медленнее, чем бурильная колонна 12 над двигателем 18. Если двигатель 18 является гидравлическим забойным двигателем, это может привести к тому, что двигатель начнет работать как насос, т.е. попытается качать буровой раствор вверх через бурильную колонну 12.

Это может повредить двигатель 18 и другое буровое оборудование, и этого следует избегать. Затормаживание такого двигателя и предотвращение его возможного повреждения повысит непрерывность бурения, снизит число аварийных остановов бурильной колонны 12 в стволе 14 скважины и вне его.

Бурильная колонна 12 в соответствии с настоящим изобретением содержит скважинный инструмент 24 с механизмом 30 передачи крутящего момента, предотвращающим такое обратное вращение долота 26 относительно двигателя 18. Скважинный инструмент и механизм 30, представленные на фиг. 1, присоединены между подшипниковым узлом 20 и долотом 26, но в соответствии с другими вариантами осуществления, эти компоненты могут быть расположены или размещены иначе, могут иметься другие компоненты, различные компоненты могут быть объединены друг с другом и т.д.

На фиг. 2 можно видеть буровой двигатель 18, подшипниковый узел 20 и скважинный инструмент 24, изображенный отдельно от остальной бурильной колонны 12. В соответствии с этим вариантом осуществления настоящего изобретения, буровой двигатель 18 содержит силовую секцию 28 с ротором, заключенным в статоре, вследствие чего поток жидкости, проходящий через силовую секцию, вынуждает ротор вращаться относительно статора.

Ротор соединен с выходным валом 34, который, в соответствии с этим вариантом осуществления, содержит гибкий вал и шарниры равных угловых скоростей (ШРУСы) для передачи вращения ротора через подшипниковый узел 20 на переходник 32 долота. В соответствии с этим вариантом осуществления, скважинный инструмент 24 присоединен между подшипниковым узлом 20 и переходником 32 долота, причем вал 34 проходит через скважинный инструмент 24 от силовой секции 28 до переходника долота.

В соответствии с этим вариантом осуществления, буровой двигатель 18 в основном аналогичен гидравлическому забойному двигателю SPERRYDRILL™ от компании Halliburton Energy Services, Inc., Хьюстон, Техас, США. Однако в соответствии с другими вариантами осуществления могут использоваться и другие типы буровых двигателей (например, другие гидравлические забойные двигатели, турбодвигатели и т.д.).

На фиг. 3 представлен в увеличенном масштабе разрез подшипникового узла 20 и инструмента 24 в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. На этом чертеже можно видеть, что вал 34 опирается с возможностью вращения на подшипниковый узел 20, причем вал проходит через подшипниковый узел и инструмент 24 к переходнику 32 долота.

Предпочтительно, инструмент 24 допускает вращение вала 34 в одном направлении и предотвращает его вращение в противоположном направлении. Таким образом, крутящий момент может передаваться от бурового двигателя 18 на долото 26 через вал 34, но реактивный крутящий момент в противоположном направлении, могущий привести к обратному вращению долота относительно бурового двигателя, не передается через инструмент 24 через вал.

Другой разрез части инструмента 24 в увеличенном масштабе представлен на фиг. 4. На этом чертеже видно, что механизм 30 передачи крутящего момента включает в себя наружный корпус 36, внутренний шпиндель 38 и множество собачек 40, которые могут входить в зацепление с проходящими в продольном направлении зацепляющими профилями 42, выполненными в наружном корпусе.

В соответствии с этим вариантом осуществления, собачки 40 проходят наружу от внутреннего шпинделя 38, входя в зацепление с профилями 42, когда внутренний шпиндель вращается против часовой стрелки относительно наружного корпуса 36 (или наружный корпус 36 вращается по часовой стрелке относительно внутреннего шпинделя). В соответствии с другими вариантами осуществления, собачки 40 могут быть расположены в наружном корпусе для зацепления с профилями 42, выполненными на внутреннем шпинделе 38. Таким образом, должно быть ясно, что настоящее изобретение не ограничено какими-либо специфическими признаками механизма 30 передачи крутящего момента, представленного в данном описании и/или на чертежах.

Собачки 40 радиально смещены наружу (например, в направлении R, проходящем линейно наружу от центральной продольной оси внутреннего шпинделя 38) относительно смещающих устройств 44. При вращении внутреннего шпинделя 38 по часовой стрелке относительно наружного корпуса 36, криволинейные поверхности 40а, 42а входят в зацепление друг с другом, и это зацепление вынуждает собачки 40 перемещаться дальше в углубления 46, выполненные в продольном направлении на внутреннем шпинделе 38, против смещающих усилий, прикладываемых смещающими устройствами 44. Это позволяет внутреннему шпинделю 38 вращаться по часовой стрелке относительно наружного корпуса 36.

Однако, если внутренний шпиндель 38 начинает вращаться против часовой стрелки относительно наружного корпуса 36, собачки 40 смещаются в зацепление с профилями 42 смещающими устройствами 44. Криволинейные поверхности 40а, b собачек 40 входят в зацепление с криволинейными поверхностями 42а, b профилей 42 и таким образом предотвращают вращение против часовой стрелки.

В углублениях 46 имеются линейные подшипники 48, так что линейное перемещение собачек 40 относительно свободно от трения. Линейные подшипники 48 входят в контакт с противолежащими параллельными сторонами 50 собачек 40, обеспечивая линейное перемещение собачек без вращения их относительно внутреннего шпинделя 38.

На фиг. 6-12 более подробно представлены различные компоненты механизма 30 передачи крутящего момента. Однако должно быть ясно, что настоящее изобретение не ограничено какими-либо частными признаками компонентов механизма 30 передачи крутящего момента, или использованием какого-либо конкретного расположения, или сочетания этих компонентов.

На фиг. 5 и 6 можно видеть, что наружный корпус 36 содержит верхний соединитель 52 с наружной резьбой для соединения механизма 30 передачи крутящего момента с опорой 20. В соответствии с другими вариантами осуществления, наружный корпус 36 может являться частью подшипникового узла 20 или другого компонента бурильной колонны 12 и т.д.

На фиг. 7 и 8 можно видеть, что внутренний шпиндель 38 содержит шлицы 54 для зацепления с комплементарными шлицами на валу 34, чтобы внутренний шпиндель вращался вместе с валом. Для удержания уплотнения (не показано), предотвращающего прохождение текучей среды, обломков и т.д., между валом 34 и внутренним шпинделем 38 имеется канавка 56 под уплотнение.

На фиг. 9 представлен вид в увеличенном масштабе одной из собачек 40. На этом чертеже лучше всего видна взаимосвязь между параллельными противолежащими сторонами 50 и криволинейными поверхностями 40а, b.

На фиг. 10, 11 представлен линейный подшипник 48. В соответствии с этим вариантом осуществления, линейные подшипники 48 содержат шарики 58 для снижения фрикционного сцепления собачек 40 с параллельными сторонами 50, но при желании могут использоваться другие типы подшипников (например, роликовые подшипники, подшипники без вкладышей и т.д.).

На фиг. 12 представлен вид в аксонометрии смещающего устройства 44. В соответствии с этим вариантом осуществления, смещающее устройство 44 содержит волнистую пружину, которая, будучи установлена в механизме 30 передачи крутящего момента, проходит в продольном направлении в выемку 46 под собачкой 40. Однако при желании могут применяться другие типы смещающих устройств (например, пластинчатые пружины, спиральные пружины и т.д.).

Теперь должно быть ясно, что описанное выше настоящее изобретение обеспечивает значительные преимущества в области конструирования внутрискважинного бурового инструмента и проводимых с таким инструментом работ. Такие преимущества повышают непрерывность бурения, снижают число аварийных остановов бурильной колонны 12 в стволе 14 скважины и вне его.

В соответствии с описанными выше вариантами осуществления изобретения, механизм 30 передачи крутящего момента предотвращает обратное вращение долота 26 относительно бурового двигателя 18. Собачки 40 механизма 30 передачи крутящего момента могут радиально перемещаться относительно без трения, входя в зацепление с профилями 42 или выходя из такого зацепления.

В соответствии с описанным выше изобретением, предлагается скважинный инструмент 24 для применения при бурении подземной скважины. В соответствии с одним из вариантов осуществления, скважинный инструмент 24 может содержать механизм 30 передачи крутящего момента, содержащий внутренний шпиндель 38, наружный корпус 36, и по меньшей мере одну собачку 40, которая перемещается радиально и, таким образом, выборочно обеспечивает возможность относительного вращения между внутренним шпинделем 38 и наружным корпусом 36 или предотвращает такое вращение.

Радиальное перемещение собачки 40 в зацепление по меньшей мере с одним из наружного корпуса 36 и внутреннего шпинделя 38 может обеспечивать возможность относительного вращения между наружным корпусом 36 и внутренним шпинделем 38 в одном направлении, но предотвращать относительное вращение между этими элементами в противоположном направлении.

Радиальное перемещение собачки 40 может быть линейным относительно по меньшей мере одного из наружного корпуса 36 и внутреннего шпинделя 38.

Собачка 40 может перемещаться радиально без вращения относительно по меньшей мере одного из наружного корпуса 36 и внутреннего шпинделя 38.

Собачка 40 может содержать противолежащие, по существу, параллельные стороны 50. Механизм 30 может содержать линейные подшипники 48, входящие в зацепление со сторонами 50 собачки.

Собачка 40 и линейные подшипники 48 могут находиться в проходящих продольно углублениях 46, выполненных на внутреннем шпинделе 38.

Собачка 40 может содержать одну или более криволинейных поверхностей 40а, b, входящих в зацепление с одной или более криволинейными поверхностями 42а, b зацепляющего профиля 42, выполненного по меньшей мере в одном из наружного корпуса 36 и внутреннего шпинделя 38.

Скважинный инструмент 24 также может включать в себя смещающее устройство 44, смещающее собачку 40 в радиальном направлении. Смещающее устройство 44 может содержать волнистую пружину, продольно проходящую в углублении 46, выполненном на внутреннем шпинделе 38.

Также раскрыта бурильная колонна 12 для использования в бурении подземной скважины. В соответствии с одним из вариантов осуществления, бурильная колонна 12 может содержать буровое долото 26, буровой двигатель 18 и механизм 30 передачи крутящего момента, обеспечивающий возможность вращения бурового долота только в одном направлении относительно бурового двигателя 18. Механизм 30 передачи крутящего момента содержит по меньшей мере одну собачку 40, перемещающуюся линейно и, таким образом, предотвращающую вращение бурового долота 26 в противоположном направлении относительно бурового двигателя 18.

Кроме того, описан способ передачи крутящего момента между буровым двигателем 18 и буровым долотом 26 в процессе бурения. В соответствии с одним из вариантов осуществления, способ может включать этап обеспечения механизма 30 передачи крутящего момента, передающего крутящий момент в одном направлении от бурового двигателя 18 на буровое долото 26, но предотвращающего передачу крутящего момента в противоположном направлении от бурового долота 26 на буровой двигатель 18, и собачки 40 механизма 30 передачи крутящего момента, перемещающейся радиально и, таким образом, избирательно предотвращающей и обеспечивающей возможность относительного перемещения между внутренним шпинделем 38 и наружным корпусом 36 механизма 30 передачи крутящего момента.

Хотя выше были описаны различные варианты осуществления изобретения, каждый из которых имеет некоторые признаки, должно быть ясно, что частный признак одного варианта осуществления не должен обязательно применяться только для этого варианта. Наоборот, любой из описанных выше и/или представленных на чертежах признаков может сочетаться с любым из вариантов осуществления, дополнительно или вместо любого другого признака этих вариантов. Признаки одного из вариантов осуществления не являются взаимоисключающими с признаками другого варианта. Наоборот, настоящее изобретение охватывает любое сочетание любых признаков.

Должно быть ясно, что различные описанные здесь варианты осуществления изобретения могут применяться в различных ориентациях, таких как наклонная, перевернутая, горизонтальная, вертикальная и т.д., и в различных конфигурациях без отклонения от сущности настоящего изобретения. Различные варианты осуществления настоящего изобретения описаны только в качестве примеров осуществления изобретения, которое не ограничено какими-либо специфическими признаками этих вариантов осуществления.

В приведенном описании вариантов осуществления настоящего изобретения термины, касающиеся направления (такие как «над», «под», «верхний», «нижний» и т.д.), использованы для удобства работы с прилагаемыми чертежами. Однако должно быть ясно, что настоящее изобретение не ограничено какими-либо конкретными направлениями, описанными выше.

Термины «включающий в себя», «включает в себя», «содержащий», «содержит» и подобные использованы в неограничивающем смысле. Например, если система, способ, установка, устройство и т.д. описаны как «включающие в себя» некоторый признак или элемент, система, способ, установка, устройство и т.д. могут включать этот признак или элемент, и могут включать также и другие признаки или элементы. Аналогично, термин «содержит» подразумевает «содержит, не ограничиваясь этим».

Должно быть ясно, что специалист в данной области техники после внимательного прочтения приведенного выше описания некоторых вариантов настоящего изобретения, поймет, что возможно осуществление множества модификаций, дополнений, замен, исключений и других изменений этих вариантов осуществления, и такие изменения предусмотрены принципами настоящего изобретения. Например, элементы, описанные как выполненные отдельно, в других вариантах осуществления могут быть выполнены как единое целое и наоборот. Соответственно, должно быть ясно, что приведенное подробное описание дано только для иллюстрации и для примера, и сущность настоящего изобретения ограничена только прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.

1. Скважинный инструмент для использования при бурении подземной скважины, содержащий:

механизм передачи крутящего момента, включающий в себя наружный корпус и внутренний шпиндель с по меньшей мере одним продольно расположенным углублением, в каждом из которых размещена собачка и линейный подшипник, контактирующий с по существу параллельными противолежащими сторонами собачки и обеспечивающий возможность радиального перемещения собачки и, за счет этого, избирательное обеспечение возможности и предотвращение относительного вращения между внутренним шпинделем и наружным корпусом.

2. Скважинный инструмент по п. 1, в котором радиальное перемещение собачки в зацепление по меньшей мере с одним из наружного корпуса и внутреннего шпинделя обеспечивает возможность относительного вращения между наружным корпусом и внутренним шпинделем в одном направлении, но предотвращает относительное вращение между наружным корпусом и внутренним шпинделем в противоположном направлении.

3. Скважинный инструмент по п. 1, в котором радиальное перемещение собачки является линейным относительно по меньшей мере одного из наружного корпуса и внутреннего шпинделя.

4. Скважинный инструмент по п. 1, в котором собачка выполнена с возможностью радиального перемещения без вращения относительно по меньшей мере одного из наружного корпуса и внутреннего шпинделя.

5. Скважинный инструмент по п. 1, в котором собачка содержит по меньшей мере одну криволинейную поверхность, способную входить в зацепление с по меньшей мере одной криволинейной поверхностью зацепляющего профиля, выполненного по меньшей мере в одном из наружного корпуса и внутреннего шпинделя.

6. Скважинный инструмент по п. 1, в котором собачка содержит множество криволинейных поверхностей, способных входить в зацепление с множеством криволинейных поверхностей зацепляющего профиля, выполненного по меньшей мере в одном из наружного корпуса и внутреннего шпинделя.

7. Скважинный инструмент по п. 1, дополнительно содержащий смещающее устройство, выполненное с возможностью смещать собачку в радиальном направлении.

8. Скважинный инструмент по п. 7, в котором смещающее устройство содержит волнистую пружину, продольно идущую в углублении, выполненном на внутреннем шпинделе.

9. Бурильная колонна для использования при бурении подземной скважины, содержащая:

буровое долото;

буровой двигатель, и

механизм передачи крутящего момента, обеспечивающий возможность вращения бурового долота только в одном направлении относительно бурового двигателя, причем механизм передачи крутящего момента содержит наружный корпус и внутренний шпиндель с, по меньшей мере, одним продольно расположенным углублением, в каждом из которых размещена собачка и линейный подшипник, контактирующий с по существу параллельными противолежащими сторонами собачки и обеспечивающий возможность радиального перемещения собачки и, за счет этого, предотвращения вращения бурового долота в противоположном направлении относительно бурового двигателя.

10. Бурильная колонна по п. 9, в которой собачка содержит, по меньшей мере, одну криволинейную поверхность, способную входить в зацепление с по меньшей мере одной криволинейной поверхностью зацепляющего профиля.

11. Бурильная колонна по п. 9, в которой собачка содержит множество криволинейных поверхностей, способных входить в зацепление с множеством криволинейных поверхностей зацепляющего профиля, выполненного, по меньшей мере, в одном из наружного корпуса и внутреннего шпинделя механизма передачи крутящего момента.

12. Бурильная колонна по п. 9, в которой радиальное перемещение собачки в зацепление, по меньшей мере, с одним из наружного корпуса и внутреннего шпинделя обеспечивает возможность относительного вращения между наружным корпусом и внутренним шпинделем в одном направлении, но предотвращает относительное вращение между наружным корпусом и шпинделем в противоположном направлении.

13. Бурильная колонна по п. 9, в которой радиальное перемещение собачки является линейным относительно, по меньшей мере, одного из наружного корпуса и внутреннего шпинделя.

14. Бурильная колонна по п. 9, в которой собачка выполнена с возможностью радиального перемещения без вращения относительно, по меньшей мере, одного из наружного корпуса и внутреннего шпинделя.

15. Бурильная колонна по п. 9, дополнительно содержащая смещающее устройство, выполненное с возможностью смещать собачку в радиальном направлении.

16. Бурильная колонна по п. 15, в которой смещающее устройство содержит волнистую пружину, продольно идущую в углублении, выполненном на внутреннем шпинделе механизма передачи крутящего момента.

17. Способ передачи крутящего момента между буровым двигателем и буровым долотом в процессе бурения скважины, содержащий следующие этапы:

обеспечивают механизм передачи крутящего момента, способный обеспечивать передачу крутящего момента в одном направлении от бурового двигателя к буровому долоту, но предотвращать передачу крутящего момента в противоположном направлении, от бурового долота к буровому двигателю, и

предусматривают собачку механизма передачи крутящего момента и линейные подшипники, размещенные в продольно расположенном углублении, выполненном во внутреннем шпинделе, причем линейные подшипники контактируют с по существу параллельными противолежащими сторонами собачки и обеспечивают возможность радиального перемещения собачки и, таким образом, избирательное предотвращение и обеспечение возможности относительного вращения между внутренним шпинделем и наружным корпусом механизма передачи крутящего момента.

18. Способ по п. 17, в котором радиальное перемещение дополнительно содержит обеспечение возможности относительного вращения между наружным корпусом и внутренним шпинделем в одном направлении, но предотвращение относительного вращения между наружным корпусом и внутренним шпинделем в противоположном направлении.

19. Способ по п. 17, в котором радиальное перемещение дополнительно включает в себя линейное перемещение собачки относительно по меньшей мере одного из наружного корпуса и внутреннего шпинделя.

20. Способ по п. 17, в котором радиальное перемещение осуществляют без вращения собачки относительно по меньшей мере одного из наружного корпуса и внутреннего шпинделя.

21. Способ по п. 17, в котором предусматривают собачку, содержащую по меньшей мере одну криволинейную поверхность, причем радиальное перемещение дополнительно содержит вхождение криволинейной поверхности собачки в зацепление с по меньшей мере одной криволинейной поверхностью зацепляющего профиля, выполненного по меньшей мере в одном из наружного корпуса и внутреннего шпинделя.

22. Способ по п. 17, в котором предусматривают собачку, содержащую множество криволинейных поверхностей, причем радиальное перемещение дополнительно содержит приведение множества криволинейных поверхностей собачки в зацепление с множеством криволинейных поверхностей зацепляющего профиля, выполненного по меньшей мере в одном из наружного корпуса и внутреннего шпинделя.

23. Способ по п. 17, в котором радиальное перемещение дополнительно содержит смещение собачки в радиальном направлении посредством смещающего устройства.

24. Способ по п. 23, в котором смещающее устройство содержит волнистую пружину, продольно идущую в углублении, выполненном во внутреннем шпинделе.



 

Похожие патенты:

Реверсивная муфта сцепления содержит внутренние и внешние элементы, расположенные вокруг оси вращения. Одна или несколько собачек храпового механизма соединены с одним из элементов с возможностью вращения вокруг отдельных осей вращения.

Изобретение относится к соединительным устройствам. Обгонная муфта содержит внутренний и наружный элементы, расположенные на оси вращения.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к храповым механизмам. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к механизмам свободного хода. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к механизмам свободного хода. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к храповым механизмам. .

Изобретение относится к области машиностроения. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению. .

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли, в частности к системам управления в скважине с использованием винтовых забойных двигателей. Система содержит утяжеленную бурильную трубу, гильзу статора, установленную с возможностью вращения в утяжеленной бурильной трубе, ротор, установленный с возможностью вращения в гильзе статора, причем вращение ротора относительно гильзы статора имеет корреляцию с объемным расходом текучей среды, проходящей между ротором и гильзой статора, причем ротор закреплен для предотвращения планетарных перемещений так, что его ось является фиксированной относительно утяжеленной бурильной трубы во время его вращения относительно утяжеленной бурильной трубы.

Группа изобретений относится к области направленного бурения. Скважинный буровой снаряд содержит бурильную колонну, снабженную внутренним проходом для текучей среды, гидравлический двигатель, расположенный внутри бурильной колонны и имеющий статор и ротор, выполненный с возможностью вращения относительно статора в качестве реакции на поступление бурового раствора через внутренний проход для текучей среды, приводной вал, функционально связанный с ротором и выполненный с возможностью вращения в качестве реакции на вращение ротора, буровое долото, функционально связанное с приводным валом и выполненное с возможностью вращения в качестве реакции на вращение приводного вала, и гидромуфту, расположенную в бурильной колонне и имеющую первый блок сцепления, выполненный с возможностью вращения с бурильной колонной, и второй блок сцепления, выполненный с возможностью вращения с приводным валом.

Изобретение относится к внутрискважинному генератору вращающегося магнитного поля. Внутрискважинный генератор вращающегося магнитного поля содержит статорный узел, включающий неподвижный цилиндрический корпус (1) и обмотку (20), размещенную в первой области (L1) корпуса (1), и роторный узел, включающий постоянный магнит (10), размещенный в радиальном направлении снаружи обмотки, и турбинный ротор (8), размещенный во второй области (L2) корпуса (1), которая в осевом направлении примыкает к первой области (L1).

Группа изобретений относится к области бурения. Способ изготовления статора для забойного двигателя, содержащего трубу статора, включающую в себя внутреннюю поверхность и имеющую совокупность шлицев, проходящих внутрь от внутренней поверхности; вставку статора, выполненную из отвержденного армирующего материала, имеющего высокую степень кристаллизации, которая расположена во внутренней поверхности и расположена вдоль совокупности шлицев, причем вставка статора имеет внутреннюю поверхность, образующую внутреннюю винтообразную полость, включающую в себя совокупность внутренних винтовых зубьев; и ротор, размещенный в статоре, при этом способ включает в себя: обеспечение трубы статора; нанесение разделительного состава на наружную поверхность шпинделя; размещение шпинделя в трубе статора, причем шпиндель имеет наружную геометрию, комплементарную с необходимой внутренней геометрией статора; ввод армирующего материала в трубу статора для заполнения пространства между шпинделем и внутренней поверхностью трубы статора; отверждение армирующего материала; и удаление по меньшей мере части шпинделя из трубы статора и отвержденного армирующего материала; таким образом, получая статор.

Группа изобретений относится к гидравлическим приводам. Устройство для использования в скважине содержит статор, имеющий внутреннюю поверхность с винтовыми зубьями; ротор, имеющий наружную поверхность с винтовыми зубьями и размещенный в статоре.

Турбобур // 2610490
Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к забойным гидравлическим двигателям. Турбобур содержит корпус, в полости которого размещен уступообразный ротор в поперечном сечении.

Группа изобретений относится к области бурения. Устройство для использования в скважине, содержащее статор, включающий винтовой зуб, имеющий профиль, сформированный вдоль внутренней поверхности статора; и ротор, размещенный в статоре и включающий винтовой зуб, имеющий профиль, сформированный на наружной поверхности ротора, причем профиль винтового зуба ротора выполнен асимметричным и винтовой зуб ротора включает первую сторону и вторую сторону так, что геометрия первой стороны образует поверхность нагружения, а геометрия второй стороны образует поверхность уплотнения.

Группа изобретений относится к области бурения, а именно к гидравлическим приводам для вращательного бурения, размещаемым в скважине. Компоновка гидравлического забойного двигателя содержит винтовой двигатель, имеющий ближний конец и дальний конец и содержащий статор и ротор.

Группа изобретений относится к области бурения скважин. Сборка бурового снаряда, который содержит сборку забойного двигателя, содержащую верхний переводник, содержащий бурт, имеющий первый внутренний диаметр вблизи дистального конца верхнего переводника, и рабочую пару, содержащую винтовой двигатель, имеющий статор и ротор, выполненные с возможностью эксцентрического вращения при прохождении бурового раствора через двигатель и имеющие ближний конец и дистальный конец, ближний конец статора прикреплен к дистальному концу верхнего переводника; зацепление ротора, содержащее вал, имеющий ближний конец и дистальный конец и эксцентрически вращающийся посредством трансмиссии эксцентриковой передачи ротора; дистальный конец вала напрямую или опосредованно прикреплен к ближнему концу ротора; а вал проходит от дистального конца зацепления ротора в верхний переводник на расстоянии мимо бурта, при том что по меньшей мере часть вала, проходящая мимо бурта, имеет внешний диаметр меньше, чем первый внутренний диаметр бурта; ближний конец вала имеет эффективный внешний диаметр, больший, чем первый внутренний диаметр, и/или прикреплен к сборному зацеплению ротора, содержащему одну или более деталей, которые имеют эффективный внешний диаметр, больший, чем первый внутренний диаметр; по меньшей мере, одно устройство, расположенное между ближним концом и дистальным концом вала зацепления ротора, которое выполнено с возможностью ограничения радиального и/или тангенциального перемещения вала зацепления ротора и с помощью трансмиссии через вал для ограничения радиального и/или тангенциального перемещения ротора; внешний вал двигателя, напрямую или опосредованно прикрепленный к ближнему концу ротора; буровое долото, напрямую или опосредованно прикрепленное к дистальному концу внешнего вала двигателя.

Группа изобретений относится к области бурения. Генератор мощности содержит: корпус, имеющий продольную ось; ротор, расположенный в корпусе и выполненный с возможностью вращения в основном вокруг продольной оси в первом направлении относительно корпуса в ответ на подачу жидкости в генератор мощности; выходной вал, по меньшей мере частично размещенный внутри корпуса и соединенный с ротором; и антиреверсный подшипник, расположенный радиально между выходным валом и корпусом и выполненный с возможностью поддерживать выходной вал внутри корпуса и обеспечивать вращение выходного вала в первом направлении, но оказывать сопротивление вращению выходного вала во втором направлении, противоположном первому направлению по продольной оси относительно корпуса.

Изобретение относится к соединительной конструкции между телом и замком бурильной трубы из алюминиевого сплава. Соединительная конструкция содержит первый элемент замка, расположенный на конце тела трубы из алюминиевого сплава, и второй элемент замка, причем первый элемент замка характеризуется наличием участка с внешним конусом, участка с внешней резьбой и первой торцевой поверхности уплотнения, которые последовательно расположены от внутренней части трубы к наружной, причем конусность участка с внешним конусом меньше конусности участка с внешней резьбой; причем второй элемент замка имеет цилиндрическую форму и характеризуется наличием участка с внутренним конусом, сопрягаемым с участком с внешним конусом, участка с внутренней резьбой, сопрягаемого с участком с внешней резьбой, второй торцевой поверхности уплотнения, заплечика под элеватор и переходного участка в форме вогнутой дуги между участком с внутренним конусом и участком с внутренней резьбой.
Наверх