用于形成泥浆马达定子的方法技术

一种形成泥浆马达定子的方法，该泥浆马达定子具有通道，该通道包括限定第一开口的第一端部、限定第二开口的第二端部以及在该第一端部和该第二端部之间延伸的中间部分，该方法包括在该定子的该第一端部和该第二端部中的一者处将衬垫材料引入该通道中，通过该定子的该第一端部和该第二端部中的一者将具有波状表面的芯轴插入该通道中，使该芯轴和该定子中的一者相对于该芯轴和该定子中的另一者移动，并且使该衬垫材料在该芯轴的该波状表面上从该第一端部和该第二端部中的一者朝向该第一端部和该第二端部中的另一者流动，以在该通道的该内表面上形成衬垫。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于形成泥浆马达定子的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年3月29日提交的美国专利申请第15/940083号的权益，该申请全文以引用方式并入本文。
技术介绍
在资源勘探和回收产业中，在地层中形成钻孔以用于发现和/或提取地层流体。在大多数情况下，将钻头移入地层中以形成钻孔。钻头可由泥浆马达操作，该泥浆马达依赖于流体或钻井泥浆的流动来产生旋转能量。泥浆马达通常包括定子和转子。定子可以包括平滑孔或凸角孔。通常，由顺应性材料形成的衬垫设置在定子上。在平滑孔定子的情况下，衬垫可限定凸角。转子包括与定子上的凸角相互作用的凸角外表面。在定子和转子之间流动的钻井泥浆导致相对旋转。在大多数情况下，通过在定子中形成的孔注入衬垫。衬垫在定子的内表面和芯材的外表面之间流动。随着时间的推移，衬垫硬化。一旦硬化，转子和定子可以相对于彼此旋转。在操作中，定子中形成的孔产生局部应力区域，该局部应力区域将缩短泥浆马达的总使用寿命。当衬垫失效时，必须停止使用泥浆马达，以进行修理或更换。从地层中移除泥浆马达，修理和/或更换泥浆马达，以及将泥浆马达向下运行到地层中是耗时且成本昂贵的工作。因此，本领域可以接受能延长泥浆马达的总体使用寿命的制造技术。
技术实现思路
根据示例性实施方案的一个方面，提供了一种形成泥浆马达定子的方法，所述泥浆马达定子具有通道，所述通道包括限定第一开口的第一端部、限定第二开口的第二端部以及在所述第一端部和所述第二端部之间延伸的中间部分，所述方法包括在所述定子的所述第一端部和所述第二端部中的一者处将衬垫材料引入所述通道中，通过所述定子的所述第一端部和所述第二端部中的一者将具有波状表面的芯轴插入所述通道中，使所述芯轴和所述定子中的一者相对于所述芯轴和所述定子中的另一者移动，并且使所述衬垫材料在所述芯轴的所述波状表面上从所述第一端部和所述第二端部中的一者朝向所述第一端部和所述第二端部中的另一者流动，以在所述通道的所述内表面上形成衬垫。附图说明以下描述不应被认为以任何方式进行限制。参考附图，相同元件以相同附图标记表示：图1示出了根据示例性实施方案的一方面的泥浆马达定子和用于给该泥浆马达定子加衬的系统；图2示出了根据示例性实施方案的一方面的被引导到图1所示的泥浆马达定子中的衬垫材料。图3示出了根据示例性实施方案的一方面的布置在图1所示的泥浆马达定子的第一端处的阀。图4示出了根据示例性实施方案的一方面的布置在图1所示的泥浆马达定子的第二端处的阀。图5示出了根据示例性实施方案的另一方面的泥浆马达定子；图6示出了根据示例性实施方案的又一方面的泥浆马达定子；图7示出了根据示例性实施方案的另一方面的泥浆马达定子和用于给该泥浆马达定子加衬的系统；并且图8示出了处于加衬操作中的图7所示的泥浆马达定子。具体实施方式本文所公开的设备和方法的一个或多个实施方案的详细描述以参照附图举例而非限制的方式呈现。根据示例性实施方案的一个方面形成的泥浆马达定子在图1中的10处大致示出。泥浆马达定子10包括主体14，该主体14具有第一端部16、第二端部17和在它们之间延伸的中间部分18。第一端部16限定第一开口20，并且第二端部17限定第二开口22。主体14包括限定通道26的内表面24。在所示的示例性方面，通道26包括从第一端部16延伸到第二端部17的基本上恒定的直径。根据一个示例性方面，可将芯轴30插入通道26中以启动衬垫施加过程。芯轴30包括第一端部部分33、第二端部部分34和具有选定轮廓38的中间部分36。选定轮廓38包括一几何形状，其适于以本文将讨论的方式被传递到形成在内表面24上的弹性体衬垫40(图2)。衬垫材料递送喷嘴44可放置在第一开口20处。如图2所示，衬垫递送喷嘴44相对于主体14和芯轴30固定。弹性体衬垫材料50可通过衬垫材料递送喷嘴44引入到通道26中。当衬垫材料50流入通道26时，泥浆马达定子10可相对于芯轴30旋转。具体地讲，泥浆马达定子10可旋转，芯轴30可旋转，或者泥浆马达定子10和芯轴30两者都可旋转。如果泥浆马达定子10和芯轴30两者都旋转，则它们在相反方向上旋转。泥浆马达定子10和芯轴30的相对旋转在通道26中产生泵送动作，将衬垫材料50朝向第二端部17吸引。衬垫材料50可从第二开口22露出。此时，衬垫材料50可固化以形成弹性体衬垫40。根据图3所示的示例性实施方案的一个方面，入口阀60可以布置在衬垫材料递送喷嘴44中。可选择性地控制入口阀60，以建立期望的衬垫材料50的流速和流量。根据图4所示的另一示例性方面，出口阀62可被布置在第二端部17处。可选择性地控制出口阀62以在通道26中建立期望的背压，以便促进内表面24的涂层更一致。也可以控制出口阀62，以允许约衬垫材料50从第二端部17穿过。图5示出了根据示例性实施方案的另一方面的泥浆马达定子67。泥浆马达定子67包括主体69，该主体69具有第一端部71、第二端部72和在它们之间延伸的中间部分73。第一端部71限定第一开口75，并且第二端部72限定第二开口76。主体69包括内表面78，该内表面78具有限定通道82的选定轮廓80。在衬垫形成过程中，芯轴86可被引导到通道82中。芯轴86包括第一端部部分90、第二端部部分91和中间部分93，中间部分93具有在第一端部部分90和第二端部部分91之间延伸的选定轮廓95。在该示例性方面，将衬垫材料50施加到预成形波状表面，如选定轮廓80。选定轮廓80的存在减少了所需衬垫材料的量。在所示的示例性实施方案中，芯轴86的选定轮廓95与内表面78上的选定轮廓80间隔开一选定距离，使得泥浆马达定子67可独立于芯轴86旋转。然而，应当理解，如图6所示，芯轴86的选定轮廓95与内表面78上的选定轮廓80之间的间距可减小，使得泥浆马达定子67的旋转将依赖于芯轴86的互补旋转。现在将参考图7，描述根据示例性实施方案的另一方面形成的泥浆马达定子110。泥浆马达定子110包括主体112，该主体112包括第一端部114、第二端部115和在它们之间延伸的中间部分117。第一端部114限定第一开口120，并且第二端部115限定第二开口122。主体112包括内表面128，该内表面128具有限定通道131的选定轮廓130。在所示的示例性实施方案中，通道131包括布置在第一端部114处的第一基本恒定直径部分132和布置在第二端部115处的第二基本恒定直径部分133。选定轮廓130在第一基本恒定直径部分132和第二基本恒定直径部分133之间延伸。在衬垫形成过程中，芯轴140可以被引导到通道131中。芯轴140包括第一端部部分142、第二端部部分143和具有过渡区147的中间节段145。芯轴140包括在第一端部部分142和过渡区147之间延伸的基本线性部分154以及在过渡区147和第二端部部分143之间延伸的波状部分156。芯轴140还可包括布置在第二端部部分143处的端盖160。端盖160相对于芯轴140固定。端盖1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成泥浆马达定子(10、67、110)的方法，所述泥浆马达定子具有通道(26、82、131、166)，所述通道包括限定第一开口(20、75、120)的第一端部(16、71、114)、限定第二开口(22、76、122)的第二端部(17、72、115)以及在所述第一端部和所述第二端部之间延伸的中间部分(18、73、117)，所述方法包括：/n在所述定子(10、67、110)的所述第一端部(16、71、114)和所述第二端部(17、72、115)中的一者处将衬垫材料(190)引入所述通道(26、82、131、166)中；/n通过所述定子(10、67、110)的所述第一端部(16、71、114)和所述第二端部(17、72、115)中的一者将具有波状表面(80)的芯轴(30、86、140)插入所述通道(26、82、131、166)中；/n使所述芯轴(30、86、140)和所述定子(10、67、110)中的一者相对于所述芯轴(30、86、140)和所述定子(10、67、110)中的另一者移动；以及/n使所述衬垫材料(50、190)在所述芯轴(30、86、140)的所述波状表面(80)上方从所述第一端部(16、71、114)和所述第二端部(17、72、115)中的一者朝向所述第一端部(16、71、114)和所述第二端部(17、72、115)中的另一者流动，以在所述通道(26、82、131、166)的所述内表面(24、78、128)上形成衬垫(40)。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180329 US 15/940,0831.一种形成泥浆马达定子(10、67、110)的方法，所述泥浆马达定子具有通道(26、82、131、166)，所述通道包括限定第一开口(20、75、120)的第一端部(16、71、114)、限定第二开口(22、76、122)的第二端部(17、72、115)以及在所述第一端部和所述第二端部之间延伸的中间部分(18、73、117)，所述方法包括：
在所述定子(10、67、110)的所述第一端部(16、71、114)和所述第二端部(17、72、115)中的一者处将衬垫材料(190)引入所述通道(26、82、131、166)中；
通过所述定子(10、67、110)的所述第一端部(16、71、114)和所述第二端部(17、72、115)中的一者将具有波状表面(80)的芯轴(30、86、140)插入所述通道(26、82、131、166)中；
使所述芯轴(30、86、140)和所述定子(10、67、110)中的一者相对于所述芯轴(30、86、140)和所述定子(10、67、110)中的另一者移动；以及
使所述衬垫材料(50、190)在所述芯轴(30、86、140)的所述波状表面(80)上方从所述第一端部(16、71、114)和所述第二端部(17、72、115)中的一者朝向所述第一端部(16、71、114)和所述第二端部(17、72、115)中的另一者流动，以在所述通道(26、82、131、166)的所述内表面(24、78、128)上形成衬垫(40)。


2.根据权利要求1所述的方法，其中引入所述衬垫材料(50、190)包括引导所述衬垫材料(50、190)通过形成于塞(174)中的一个或多个开口(20、75、120、22、76、122)，所述塞布置在所述第一端部(16、71、114)和所述第二端部(17、72、115)中的一者处的所述通道(26、82、131、166)中。


3.根据权利要求2所述的方法，还包括：通过设置在所述第一端部(16、71、114)和所述第二端部(16、71、114)中的另一者处的一个或多个出口(60、62)排放所述衬垫材料(50、190)的一部分。


4.根据权利要求1所述的方法，其中使所述芯轴(30、86、140)和所述定子(10、67、110)中的一者移动包括使所述芯轴(30、86、140)和所述定子(10、67、110)中的一者相对于所述芯轴(30、86、140)和所述定子(10、67、110)中的另一者旋转。


5.根据权利要求1所述的方法，其中使所述芯轴(30、86、140)移动包括将所述芯轴(30、86、140)沿所述中间部分从所述第一端部(16、71、114)和所述第二端部(17、72、115)中的一者朝向所述第一端部(16、71、114)和所述第二端部(17、72、115)中的另一者轴向插入所述通道中。

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【专利技术属性】
技术研发人员：马塞尔·布兰德，赫尔穆特·G·本宁，哈拉尔德·格里默尔，
申请(专利权)人：贝克休斯控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US