[發明專利]渦輪定子和轉子組合件

無效

• 申請號: 201110390484.1
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102454423A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 梁晨;牛夕瑩;林楓;王林;郁順旺;閆磊;衛嘉;呂成林
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七〇三研究所
• 主分類號: F01D5/02
• 分類號: F01D5/02;F01D9/02;E21B4/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 徐愛萍

技術領域

本發明屬于石油鉆井行業，具體涉及一種渦輪定子和轉子組合件。

背景技術

渦輪鉆具利用高速高壓泥漿沖擊葉片，使其獲得能量，從而帶動與之相連的鉆頭旋轉破巖。渦輪鉆具主要由渦輪定子、渦輪轉子、主軸、止推軸承、中部軸承、下部軸承和外殼組成。鉆探時鉆桿不轉動，鉆桿工作條件可以得到明顯改善，也沒有旋轉鉆桿所需功率的消耗。與其它鉆具相比，渦輪鉆具具有高鉆速、鉆井效率高、鉆時短等優點；將能量集中在井底，驅動鉆頭旋轉破巖；鉆井時鉆桿不動，減少了鉆桿、套管的磨損及事故的發生。因此，采用渦輪鉆具鉆井特別適合于硬質地層深井作業。

20世紀30年代，前蘇聯在石油鉆探中最早采用渦輪鉆具。到50年代，渦輪鉆獲得了迅速的發展。在前蘇聯和羅馬尼亞已成為基本的鉆探方法，歐美國家渦輪鉆探工作量已占總量的5-10％。近年來國外渦輪鉆具鉆井技術發展迅速，國外使用渦輪鉆具鉆井一般能節省鉆時50％，節約成本l/3。中國在50年代曾進行過渦輪鉆的研究，一直沒有推廣應用。

但由于渦輪鉆具是由鉆井液驅動渦輪葉片做功的動力機械，鉆井液中固相顆粒對渦輪葉片的沖蝕作用明顯，葉片的過度磨損會導致渦輪鉆具的失效，所以一般渦輪鉆具的壽命只有200-300小時。由于現有的鉆井液粘度較大，導致渦輪鉆具的渦輪級效率及渦輪鉆具的使用壽命低。

發明內容

本發明的目的是為了解決由于現有的鉆井液粘度較大，導致渦輪鉆具的渦輪級效率及渦輪鉆具的使用壽命低的問題，進而提供一種渦輪定子和轉子組合件。

本發明的技術方案是：渦輪定子和轉子組合件包括軸和殼體，渦輪定子和轉子組合件還包括多個定子葉片盤和多個轉子葉片盤，每個轉子葉片盤上設有一個定子葉片盤，每個轉子葉片盤和一個定子葉片盤組成一個級，級的反動度小于0.5，多個級由上至下依次套裝在軸上，多個級之間通過端面壓緊配合，殼體套裝在多個級上的外部，所述定子葉片盤包括圓筒狀的定子內圓盤、圓筒狀的定子外圓盤和多個定子葉片，圓筒狀的定子外圓盤套裝在圓筒狀的定子內圓盤上，多個定子葉片環形均布設置在圓筒狀的定子內圓盤和圓筒狀的定子外圓盤之間的圓筒狀的定子內圓盤上，所述轉子葉片盤包括圓筒狀的轉子內圓盤、圓筒狀的轉子外圓盤和多個轉子葉片，圓筒狀的轉子外圓盤套裝在圓筒狀的轉子內圓盤上，多個轉子葉片環形均布設置在圓筒狀的轉子內圓盤和圓筒狀的轉子外圓盤之間的圓筒狀的轉子內圓盤上，所述轉子葉片及定子葉片的型線均采用樣條曲線構筑，轉子葉片的樣條曲線形狀為捺字形，定子葉片的樣條曲線形狀為撇字形，所述轉子葉片及定子葉片的材料均為ZG20CrMnSiNi2。

本發明與現有技術相比具有以下效果：1.本發明通過對轉子葉片及定子葉片的材料及形狀的改變，有效的增強了渦輪鉆具的使用壽命，其使用壽命達到了400小時。2.本發明的轉子葉片及定子葉片的形狀的改變，便于提高渦輪鉆具的效率，而且使得渦輪鉆具具有明顯的低速降壓特性，轉速偏離設計轉速時，級壓降減小。3.本發明還具有便于遠程監控和操作性更強的優點。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖；圖2是本發明的轉子葉片盤的主視圖；圖3是定子葉片盤的主視圖；圖4是本發明的轉子葉片盤和定子葉片盤配合的示意圖；圖5是本發明的轉子葉片的形狀示意圖；圖6是本發明的定子葉片的形狀示意圖；圖7是轉子葉片盤的俯視圖；圖8是定子葉片盤的俯視圖。

具體實施方式