Научно-технический журнал

«Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса»

ISSN 1999-6934

Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса
К ВОПРОСУ ОПТИМИЗАЦИИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЦИКЛОИДАЛЬНОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ ВИНТОВЫХ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

УДК: 621.665:622.24
DOI: 10.33285/1999-6934-2021-6(126)-22-26

Авторы:

ЯН ЯО1,
БАЛДЕНКО ФЕДОР ДМИТРИЕВИЧ1
1 РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, г. Москва, Россия

Ключевые слова: винтовой забойный двигатель, циклоидальное зацепление, торцовый профиль, профилирование, рабочий орган, площадь живого сечения, оптимизация геометрических параметров, численный метод

Аннотация:

Одним из направлений совершенствования винтовых забойных двигателей (ВЗД) для бурения нефтяных и газовых скважин и повышения их эксплуатационных показателей является оптимизация геометрических параметров циклоидального зацепления рабочих органов двигателя. В статье рассматривается влияние эволюции циклоидального торцового профиля на геометрические и кинематические параметры ВЗД и предложена обобщенная таблица влияния безразмерных коэффициентов на характеристики зацепления, позволяющая проводить оптимизацию профиля на основе геометрических и кинематических критериев, обобщенных в целевой функции. Анализ эволюции формы циклоидального профиля показал, что при необходимости модификации рабочих органов за счет варьирования безразмерными геометрическими коэффициентами (при сохранении плавности контуров) площадь живого сечения можно изменять в широком диапазоне, причем максимальное значение площади относится к зацеплению с минимальными численными значениями геометрических коэффициентов. Это позволяет более обоснованно подходить к процессу проектирования циклоидального профиля и выбору его оптимальных параметров для различных типов буровых долот и диаметральных габаритов двигателя. Предложенная методика также может использоваться при проектировании торцового профиля героторных гидромашин.

Список литературы:

1. Балденко Д.Ф., Балденко Ф.Д., Гноевых А.Н. Одновинтовые гидравлические машины: в 2 т. – Т. 1. – М.: ИРЦ Газпром, 2005. – 487 с.; Т. 2. – М.: ИРЦ Газпром, 2007. – 469 с.
2. Яо Ян. Образование профилей ротора и статора рабочих органов винтовых забойных двигателей с циклоидальным зацеплением на основе численного метода // Тр. РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. – 2021. – № 2(303). – С. 53–63. – DOI: 10.33285/2073-9028-2021-2(303)-53-63
3. Балденко Ф.Д., Яо Ян. Исследование площади камер рабочих органов одновинтовых гидравлических машин // Бурение и нефть. – 2020. – № 6. – С. 24–29.
4. Балденко Ф.Д., Яо Ян. Особенности кинематики зубчатого циклоидального зацепления // Территория Нефтегаз. – 2021. – № 5-6. – С. 12–21.