МАГНИТНЫЙ ЛОВИТЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК E21B31/06 

Изобретение относится к ловильным устройством для очистки забоев буровых скважин от ферромагнитных предметов.

Известен магнитный ловитель [1] включающий в себя цилиндрический корпус и размещенную в нем магнитную систему в виде постоянных магнитов, намагниченных в направлении, перпендикулярном продольной оси корпуса, и установленных между гранями центрального и периферийных магнитопроводов.

Известен также магнитный ловитель [2] содержащий корпус и установленный в нем магнитный узел в виде магнитопроводов противоположной полярности и размещенных между ними нескольких постоянных магнитов, намагниченных в направлении продольной оси корпуса и включенных в магнитную цепь параллельно.

В нем один из магнитопроводов выполнен в виде кольцевого диска, а другой образован центральным блоком и ферромагнитным корпусом.

Недостатками указанного ловителя являются его недостаточная грузоподъемность, низкая технологичность, а также неремонтопригодность.

Первый недостаток обусловлен тем, что корпус является элементом одного из магнитопроводов магнитного узла. Вследствие большой внутренней поверхности корпуса магнитная система ловителя имеет большую площадь рассеивания потока, развиваемого постоянными магнитами, и, следовательно, большой коэффициент рассеивания магнитной системы, а это приводит к уменьшению тягового усилия грузоподъемности магнитного ловителя.

Второй и третий недостатки обусловлены тем, что магнитный узел в нем не является отдельным и законченным в конструктивном отношении узлом.

Целью настоящего изобретения является повышение грузоподъемности и технологичности, а также обеспечение ремонтопригодности ловителя.

Поставленная цель достигается тем, что в магнитном ловителе, содержащем корпус и установленный в нем магнитный узел в виде магнитопроводов противоположной полярности и размещенных между ними одного или нескольких постоянных магнитов, намагниченных в направлении продольной оси корпуса и включенных в магнитную цепь параллельно, один из магнитопроводов магнитного узла выполнен в виде пластины с одним или несколькими продольными или кольцевыми пазами, в которые установлены постоянные магниты, а другой в виде продольных пластин или кольцевых дисков по числу пазов в первом магнитопроводе.

Анализ известных технических решений (аналогов) среди магнитных ловителей позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с отличительными признаками в заявленном магнитном ловителе, и признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия".

на фиг. 1 изображен предлагаемый магнитный ловитель, в котором один из магнитопроводов выполнен в виде пластины с продольными пазами; на фиг.2 показано сечение А-А на фиг.1.

Конструкция магнитного ловителя выполнена сборно-разборной и включает в себя корпус 1 и фрезерную коронку 2, соединенные на резьбе, а также магнитный узел, установленный между ними. Последний выполнен в виде отдельного конструктивно завершенного узла и включает в себя магнитопроводы 3 и 4 противоположной полярности и размещенные между ними постоянные магниты 5, намагниченные в направлении продольной оси корпуса 1 и включенные в магнитную цепь параллельно. В нем магнитопровод 3 (фиг.1) выполнен в виде пластины с несколькими продольными пазами, в которые установлены постоянные магниты 5.

Другой магнитопровод выполнен в виде продольных пластин 4 по числу пазов в первом магнитопроводе 3. В промежутках между боковыми стенками пазов в магнитопроводе 3 и постоянными магнитами 5 с магнитопроводом пластинами 4 установлены немагнитные вкладыши 6.

Для обеспечения магнитной развязки магнитного узла с корпусом 1 магнитопровод 3 установлен в немагнитной обойме 7. Снизу на обойму 7 установлена пластина 8 из немагнитного материала с окном под магнитопроводы 3 и 4 и вкладыши 6.

В обойме 7 и пластине 8 выполнены промывочные отверстия 9.

Каждый магнит 5 может быть как целым, так и составным. В последнем случае (фиг. 2) все составные части магнита 5 включены в магнитную цепь параллельно, т.е. все они намагничены в одном направлении.

Число продольных пазов в магнитопроводе 3 и соответственно и число магнитов 5 в магнитном узле определяется поперечными размерами ловителя и конструкцией магнитного узла. Минимальное число пазов в магнитопроводе 3 - один.

Возможна конструкция ловителя, в магнитопроводе 3 магнитного узла которого пазы выполнены кольцевыми. В этом случае второй магнитопровод выполняется в виде кольцевых дисков. Число пазов в магнитопроводе 3 и соответственно и число магнитов 5 в магнитном узле также определяется поперечными размерами ловителя и конструкцией магнитного узла. При этом каждый магнит 5 может быть как целым в виде кольца, так и составным.

Возможна также конструкция ловителя без магнитной развязки его корпуса 1 с магнитным узлом. В этом случае немагнитная обойма 7 магнитного узла отсутствует, а магнитопровод 3 соприкасается с фрезерной коронкой 2.

Магнитный ловитель работает следующим образом.

Резьбовой частью корпус 1 ловителя соединяется с нижней частью колонны бурильных труб и спускается в скважину. При подходе ловителя к забою скважины через промывочные отверстия 9 осуществляется промывка забоя скважины, очищая разбуренную породу от ферромагнитных предметов. Одновременно с промывкой производится вращение колонны с постоянным спуском ловителя на забой. Фрезерная коронка 2, разрыхляя разбуренную породу, способствует смещению ферромагнитных предметов к рабочему торцу магнитного узла и их надежному удержанию.

После этого ловитель вместе с уловленными ферромагнитными предметами извлекается на поверхность.

Технико-экономический эффект предложенного технического решения в сравнении с прототипом заключается в следующем:
1. Повышена технологичность магнитного ловителя. Это обеспечивается за счет выполнения магнитного узла в виде завершенного в конструктивном отношении узла. Это в свою очередь позволяет изготавливать магнитный узел отдельно от корпуса; отдельно от корпуса производить все проверки-испытания его магнитных и тяговых характеристик Одновременно это позволяет исключить механическую обработку магнитного узла рабочей (торцовой) его поверхности после сборки ловителя.

2. Обеспечена ремонтопригодность магнитного ловителя. Это осуществлено также за счет выполнения магнитного узла в виде отдельного завершенного в конструктивном отношении узла. Последнее позволило выполнить магнитный ловитель в виде сборно-разборной конструкции.

3.При обеспечении магнитной развязки магнитного узла с корпусом, как это изображено на чертежах, повышается грузоподъемность ловителя.

Изобретение относится к ловильным устройствам для очистки забоев буровых скважин от ферромагнитных предметов. Для повышения грузоподъемности и технологичности, а также обеспечения ремонтоспособности ловителя один из магнитопроводов магнитного узла выполнен в виде пластины с одним или несколькими продольными и кольцевыми пазами, в которые установлены постоянные магниты, а другой - в виде пластин или кольцевых дисков по числу пазов в первом магнитопроводе. 2 ил.

Магнитный ловитель, содержащий корпус и установленный в нем магнитный узел в виде магнитопроводов противоположной полярности и размещенных между ними одного или нескольких постоянных магнитов, намагниченных в направлении продольной оси корпуса и включенных в магнитную цепь параллельно, отличающийся тем, что один из магнитопроводов магнитного узла выполнен в виде пластины с одним или несколькими продольными или кольцевыми пазами, постоянные магниты размещены в пазах пластины, а другой магнитопровод выполнен в виде пластин или кольцевых дисков по числу пазов в первом магнитопроводе.