шпиндель забойного двигателя

Формула изобретения

1. Шпиндель забойного двигателя, включающий корпус, вал, верхнюю и нижнюю радиальные опоры, осевую опору, ниппель, отличающийся тем, что ниппель имеет кольцевую проточку, нижняя часть которой выполнена перпендикулярной к оси ниппеля, а боковая наклонной к оси шпинделя, причем ниппель снабжен разгрузочными каналами, выполненными в направлении от внутренней поверхности ниппеля к нижней грани кольцевой проточки, кроме того, к нижней части ниппеля присоединена дополнительная гайка, внутри которой установлена воротниковая манжета.

2. Шпиндель по п. 1, отличающийся тем, что воротниковая манжета выполнена из полиуретана.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к буровой технике, а именно к шпиндельным турбобурам.

Известен шпиндель [1] включающий полый вал, корпус, переводники, многофазный подшипник, полумуфту, предназначенную для соединения вала нижней секции с валом шпинделя. Конструкция полумуфты выполнена с промывочными каналами. Из практики эксплуатации известного шпиндельного турбобура известно, что полумуфта и верхняя часть вала шпинделя преждевременно разрушаются, имеют низкий ресурс работы.

Прототипом изобретения является шпиндель турбобура [2] содержащий корпус, вал, радиальные и осевые опоры, ниппель, резиново-металлические подшипники, которые обладают низкой работоспособностью, кроме того, поток жидкости между валом и ниппелем, направленный вниз, запирает выход шлама в потоке снизу вверх, шлам вновь возвращается к долоту, вторично перемалывается и т. д. значительный радиальный люфт вала шпинделя дает возможность долоту колебаться с большой амплитудой в поперечном направлении, что отрицательно сказывается на работоспособности опор.

Предлагаемое изобретение решает задачу повышения проходки на долото за счет снижения дифференциального давления на забой бурящейся скважины.

Сущность изобретения заключается в том, что в шпинделе забойного двигателя, включающем корпус, вал, верхнюю и нижнюю радиальные опоры, осевую опору, ниппель, согласно изобретению, ниппель имеет кольцевую проточку, нижняя часть которой выполнена перпендикулярной к оси ниппеля, а боковая наклонной к оси шпинделя, причем ниппель снабжен разгрузочными каналами, выполненными в направлении от внутренней поверхности ниппеля к нижней грани кольцевой проточки, кроме того, к нижней части ниппеля присоединена дополнительная гайка, внутри которой установлена воротниковая манжета из полиуретана.

На фиг. 1 представлена конструкция шпинделя, на фиг.2 показаны ниппель и дополнительная гайка, на фиг.3 распределение потоков промывочной жидкости.

Шпиндель состоит из корпуса 1, вала 2, верхней и нижней радиальных опор 3, 4, осевой опоры 5, ниппеля 6 с разгрузочными каналами 7 и скошенной кромкой 8, дополнительной гайки 9, внутри которой установлена воротниковая манжета 10.

Шпиндель работает следующим образом. Поток жидкости попадает в корпус 1 и проходит через отверстие вала 2 к долоту, проходя через которое захватывает выбуренный шлам и поднимает его на поверхность. Часть жидкости, проходящей между корпусом шпинделя 1 и валом 2, поступает к дополнительной гайке 9 и под давлением раскрывает воротниковую манжету 10. Поэтому жидкость проходит через разгрузочные каналы 7 и направляется вверх. При этом исключается встречное течение жидкости основному потоку, за счет чего улучшается очистка забоя и повышается скорость бурения.

Применение предлагаемого изобретения в забойных двигателях при турбинном способе бурения позволяет повысить проходку на долото за счет снижения дифференциального давления на забой бурящейся скважины, уменьшить и предотвратить поглощение промывочной жидкости, снизить вероятность потери устойчивости пласта.