Examining the current of drilling mud in a power section of the screw down­hole motor

Biletsky, Volodymyr; Vitryk, Vitaliy; Mishchuk, Yuliya; Fyk, Мykhailo; Dzhus, Andriy; Kovalchuk, Yu; Romanyshyn, Taras; Yurych, Andriy

doi:10.15587/1729-4061.2018.126230

Cited by 7 publications

(6 citation statements)

References 9 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…In addition, the service life of a screw downhole engine is significantly affected by the turbulence of the flow near the points of contact «rotor-stator» and between them, which is confirmed by endoscopic justifications [5].…”

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 76%

Development of a resource-saving, small-sized downhole hydraulic machine for well drilling

Mendebaev¹,

Smashov²,

Ismailov³

et al. 2019

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

Аналізом структурних особливостей і технологічних можливостей серійних забійних гідродвигунів (гідромашин), призначених для буріння свердловин, встановлені їх недоліки. Це обмежені ресурси, обумовлені складністю конструкції, витрата робочої рідини, значні габаритні розміри по довжині, маса, низькі частоти обертання валу, що не відповідають технологічним режимам алмазного буріння свердловин. З аналізу конструктивних схем забійних гідродвигунів зроблено висновок, що найбільші можливості для максимального використання потенційної енергії робочої рідини мають гідромашини роторного типу. Як об'єкт дослідження була запропонована конструктивна схема гідромашини, в якій використані фізичні принципи перетворення ваги (енергії) стовпа робочої рідини в момент обертання статора навкруги ротора, що не обертається. Враховані принципи розподілу у напрямку руху потоку, що набігає, від зворотного, що розтікається, виключення застійної зони і створення багаторівневого моменту реактивних сил витікання рідини. За розробленою методикою виконані теоретичні розрахунки енергетичних характеристик двохкамерної глибинної гідромашини, визначені технічні дані, наведена розрахункова схема силової взаємодії робочої рідини з елементами гідромашини. На підставі результатів теоретичних обчислень була розроблена конструкторсько-технологічна документація забійної гідромашини, виготовлено дослідний зразок, проведені експерименти для виявлення працездатності схеми, граничних значень її працездатності. Кількісні значення її енергетичних характеристик визначені за показаннями контрольно-вимірювальних приладів. Зроблено порівняльний аналіз технічних і енергетичних характеристик забійної гідромашини роторного типу з серійно випускаючими серійними гідродвигунами, турбобуром ТГ-124 і гвинтовим двигуном Д1-124 однакового діаметра. Запропоновано умови застосування забійної гідромашини, перспективні напрямки подальших наукових досліджень і дослідно-конструкторських розробок щодо її вдосконалення і розширення сфери застосування Ключові слова: статор, ротор, робоча рідина, момент обертання, буріння свердловин

show abstract

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 76%

Development of a resource-saving, small-sized downhole hydraulic machine for well drilling

Mendebaev¹,

Smashov²,

Ismailov³

et al. 2019

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The autocorrection of the turbulence time scale modeled by [18][19][20] is as follows Turbulence time scale:…”

Section: Turbulent Flow Model (K-ε)mentioning

confidence: 99%

A comparison study of the behaviors of single-phase turbulent flow at low to moderate Reynolds numbers through a vertical pipe: 3D counters analysis

2023

View full text Add to dashboard Cite

The study presented three-dimensional (3D) analysis of water's upward flowing through the vertical pipe under turbulent characteristic considerations. Both numerical constructed and improved the model of 3D for cylindrical coordinates of governing equations for incompressible turbulent flow with the Reynolds Average Navier-Stokes (RANS) model using the improved constants of the (k–ε) type. The present model is then compared with a previous study to give the feasibility of the present single-phase turbulent flow parameters. The pipe length is tested to measure how much it affected the turbulent parameters though one of the expected factors is the turbulent time scale. On the other hand, the model is numerically examined to determine the velocity profile, shear rate, and surface deformation of the water domain. While the pressure distribution, turbulent kinetic energy, and turbulent dissipation rate, these parameters are classified as the mechanic's system factors. The simulation is done with wide software used to simulate industrial is COMSOL 5.4 Multiphysics software. The results obtained increased the velocity of three inlet water velocities used ranging from (0.087, 0.105, and 0.123 m/sec) of upward flow. High fluctuation in the water flow moves along the entire pipe length and it can notice the sensitivity to any change in water properties or mechanical properties. The liquid upward flow in turbulent conditions is suffered from many characteristics such them related to liquid properties and others related to the mechanics of the application through the systems. The interaction between the fluid film (fluid boarded the pipe inner diameter) has been observed by the shear rate and liquid surface deformation

show abstract

“…The key component of the turbodrill, which creates the necessary performance characteristics, is the hydraulic turbine [29][30][31].…”

Section: Development Of Mathematical Modelmentioning

confidence: 99%

Development of Hydraulic Turbodrills for Deep Well Drilling

et al. 2021

View full text Add to dashboard Cite

The article discusses the possibility of improving the design of the turbine of a hydraulic drilling machine for drilling wells in very hard rocks and at considerable depths (5000–12,000 m). The analysis of the results of studies on the technical and technological characteristics of downhole drilling motors showed that it is impossible to ensure stable operation due to the limitation on the operating temperature, while with an increase in the flow rate of the drilling fluid, they do not provide the required power on the spindle shaft, and cannot reach high-speed drilling. In such conditions, turbodrills with a significant change in the profile of the stator and rotor blades and a reinforced support unit are most suitable. The paper presents an invariant mathematical model, which made it possible to determine the optimal geometric parameters based on preselected boundary conditions and the main performance characteristics of the turbine being developed. The results obtained were tested by the finite element method, which showed a convergence of 12.5%. At the same time, zones with the lowest and highest flow rates were identified. Additionally, this paper presents a comparative analysis of the obtained hydraulic turbine with turbodrills of the TSSH-178T and Neyrfor TTT 2 7/8 brands. In comparison with the domestic turbodrill, the developed turbine design shows a 13-fold reduction in its length and a 3-fold reduction in torque, provided that the maximum power is increased by 1.5 times. In comparison with the foreign analog, there is a decrease in length by 8.5 times, an increase in torque by 5 times, and in maximum power by 6.5 times.

show abstract

Examining the current of drilling mud in a power section of the screw downhole motor

Cited by 7 publications

References 9 publications

Development of a resource-saving, small-sized downhole hydraulic machine for well drilling

Development of a resource-saving, small-sized downhole hydraulic machine for well drilling

A comparison study of the behaviors of single-phase turbulent flow at low to moderate Reynolds numbers through a vertical pipe: 3D counters analysis

Development of Hydraulic Turbodrills for Deep Well Drilling

Contact Info

Product

Resources

About

Examining the current of drilling mud in a power section of the screw down­hole motor

Cited by 7 publications

References 9 publications

Development of a resource-saving, small-sized downhole hydraulic machine for well drilling

Development of a resource-saving, small-sized downhole hydraulic machine for well drilling

A comparison study of the behaviors of single-phase turbulent flow at low to moderate Reynolds numbers through a vertical pipe: 3D counters analysis

Development of Hydraulic Turbodrills for Deep Well Drilling

Contact Info

Product

Resources

About

Examining the current of drilling mud in a power section of the screw downhole motor