Claims (1)
Изобретение относитс к технике бурени нефт ных, газовых и геологоразв дочных скважин. Известен забойный винтовой двигател содержащий рабочие органы в виде мног заходного героторного механизма ll В винтовых двигател х пространствен на форма винтовых поверхностей ротора и статора определ етс параметром С, представл ющим собой отношение шага винтовой поверхности t рабочего органа (статораили ротора) к его среднему диаметру Дер. Недостатком известного двигател , имеющего параметр С , равный 4, 6, вл етс нестабильность пусковых качеств двигател , вызванна возможность самоторможени рабочих органов. Если рассматривать рабочие органы двигател , как передачу винт-гайка, то зависимость между теоретическим вращающим моментом Mj двигател и осево СИЛОЙ 6 действующей на ротор, имеет . .tS-Co -p,) , где с6 - угол подъема винтовой линии; Р} - угол трени , paBHbrii arctg , где - коэфф1щиент трени ротор-статор. В винтовом забойном двигателе при определенных услови х коэффициент трени поко может принимать значени , близкие к единице и даже превышающие эту величину, а угол трени р при этом приближаетс к значени м угла о(, . Следовательно, возможны такие режимы трени , когда величина/р - |- О и в механизме происходит вление самоторможени , в результате чего двигатель не запускаетс . Цель изобретени - повышение надежности и улучшение пусковых характеристик двигател . Это достигаетс тем, что шаг i винтовой поверхности рабочего органа и 39 средний диаметр З)р.винтовой поверхкости рабочего органа св заны соотношением 5,5il2 На фиг. изображен предлагаемый двигатель, продольный разрез; на фиг, 2 сечение А-А фиг. 1; на фиг. 3 - развертка винтовой поверхности рабочего органа на плоскость; на фиг. 4 - график изменени вращающего момента двигател и утечки жидкости в рабочих органах двигател . Двигатель содержит рабочие органы: ротор 1 и статор 2, представл ющие со|бой винтовой героторный механизм с разницей в числах зубьев статора и ротора , равноЛ единице, корпус 3, шарни1 йое соединение 4, выходной полый вал 5, установленный в радиальных подшипниках 6. Дл воспри ти осевых усилий в корпусе установлен упорный подшипник 7. Двигатель работает следующим образом . При подаче промывочной жидкости в рабочие органы ротор 1 совершает планетарное движение. Посредством шарнирного соединени 4 планетарное движение ротора 1 преобразуетс в концентрическое вращение выходного вала 5. Из рабочих органов отработанна про мывочна жидкость через полый 5 попадает в породоразрушающий инструмент (на чертежах не показан) и далее на забой скважины. При проектировании рабочих органов винтовых двигателей с параметром С 5,5у.12 угол подъема винтовой линии ci приобретает значение в пределах 62-75, что преп тствует влению самЬторможени в механизме. Из графика на фиг. 4 видно, что при максимальном коэффициенте трени пары ротор-статор диапазон Q, равный 5,5-г -г12, обеспечивает устойчивость запуска двигател при незначительном увеличении утечек. 94 КПД двигател находитс на уровне К ПД серийных машин, а его долговечность. в 1,5-2 раза вьпие. Экономический эффект от внедрени изобретени слагаетс из экономии времени на спуско-подьемные операции, св занные с отказами двигател на забое, и увеличени проходки за межремонтный период двигател . Кроме того, увеличение значени параметра С при сохранении других геометрических параметров рабочих органов приводит к снижению скорооти вращени выходного вала, что, в свою очередь, вызовет увеличение проходки на долото. Промьш1ленные испытани забойного винтового двигател в идентичных усло ВИЯХ Татарии показали, что проходка на долото увеличиваетс на 36% по сравнению с проходкой в серийном двигателе Д2-172М, а отказы в запуске и остановке двигател не наблюдаютс . Формула изобретени Забойный винтовой двигатель, содержащий рабочие органы в виде многозаходного героторного механизма, о т л и чающийс тем, что, е целью повьшени его надежности и улучшени пусковых характеристик, шаг t винтовой поверхности рабочего органа и средний диаметр ТЭср. винтовой поверхности рабочего органа св заны соотношением - 5,5т12.. ср. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Двигатель винтовой забойный Д2-172М. Технические услови ТУ2в02-573-74 , гр. Г43 рег.ном.ВИФСа, 124667, 11.10.74.This invention relates to a technique for drilling oil, gas and geological wells. A downhole propeller motor containing working bodies in the form of a multi-entry gerotor mechanism is known. In screw engines, the spatial shape of the rotor and stator helical surfaces is determined by the parameter C, which is the ratio of the pitch of the helical surface t of the working element (stator or rotor) to its average diameter Der . The disadvantage of the known engine, having a parameter C equal to 4, 6, is the instability of the starting qualities of the engine, caused by the possibility of self-braking of the working bodies. If we consider the working elements of the engine as a screw-nut transmission, then the relationship between the theoretical torque Mj of the engine and the axial force 6 acting on the rotor has. .tS-Co -p,), where с6 is the elevation angle of the helix; R} is the friction angle, paBHbrii arctg, where is the friction coefficient of the rotor-stator. In a screw downhole motor, under certain conditions, the coefficient of friction rest can take values close to one and even exceed this value, and the friction angle p approaches the values of the angle o (,. Consequently, such friction modes are possible when the magnitude / p - | - O and in the mechanism there is a self-braking phenomenon, as a result of which the engine does not start. The purpose of the invention is to increase the reliability and improve the starting characteristics of the engine. This is achieved by the fact that step i of the helical surface of the tool and 39 The third diameter H) of the rotor surface of the working member is related by the ratio 5.5il2. In FIG. shows the proposed engine, longitudinal section; FIG. 2, section A-A of FIG. one; in fig. 3 - scanning the screw surface of the working body on the plane; in fig. 4 is a graph of engine torque and fluid leakage in engine operating elements. The motor contains working bodies: rotor 1 and stator 2, representing a screw gerotor mechanism with a difference in the numbers of stator and rotor teeth, equal to 1 unit, body 3, swivel joint 4, output hollow shaft 5 installed in radial bearings 6. A thrust bearing 7 is installed in the housing to receive axial forces. The engine operates as follows. When applying the flushing fluid in the working bodies of the rotor 1 makes a planetary movement. Through the swivel 4, the planetary movement of the rotor 1 is converted into concentric rotation of the output shaft 5. From the working bodies, the waste washing fluid through the hollow 5 enters the rock-destroying tool (not shown) and then to the bottom hole. When designing the working bodies of screw engines with parameter C 5.5 to 12, the angle of elevation of the helix ci acquires a value in the range of 62-75, which prevents the occurrence of self-braking in the mechanism. From the graph in FIG. 4, it can be seen that with a maximum friction coefficient of a rotor-stator pair, the Q range, equal to 5.5-g-g12, ensures the stability of engine start with a slight increase in leaks. 94 The efficiency of the engine is at the level of the PD of the serial machines, and its durability. 1.5-2 times more. The economic effect of the implementation of the invention is the result of saving time on tripping operations associated with engine failures at the bottom, and an increase in penetration over the engine overhaul period. In addition, an increase in the value of the parameter C while maintaining other geometrical parameters of the working bodies leads to a decrease in the speed of rotation of the output shaft, which, in turn, will cause an increase in the penetration of the bit. Industrial testing of a downhole screw engine in identical conditions TATARS showed that the penetration rate increases by 36% compared to the penetration rate in a D2-172M serial engine, and failures in starting and stopping the engine are not observed. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A downhole propeller motor containing working bodies in the form of a multi-pass gerotor mechanism, which is aimed at increasing its reliability and improving starting characteristics, the pitch t of the screw surface of the working body and the average diameter of the TEC. the screw surface of the working organ is related by a ratio of 5.5 t12 .. cf. Sources of information taken into account during the examination 1. Downhole screw motor D2-172M. Technical conditions TU2V02-573-74, gr. G43 reg.nom.VIFSa, 124667, 11.10.74.
А-АAa