Центратор для забойных двигателей и УБТ (утяжеленных бурильных труб) Советский патент 1984 года по МПК E21B17/10 

Изобретение относится к буровой технике, а именно к опорно-центриругощим устройствам компановок низа бурильной колонны, устанавливаемым на корпусе, забойного двигателя и утя желенных бурильных трубах (УБТ) , Известен протектор - центратор для бурильных труб,, включающий верхнюю и нижнюю втулки, сопряженные части которых выпoJшeны с эксцентриситетом 1 о

Недостатком этого устройства является то, что в процессе бурения скважины происходит износ корпуса забойного двигателя и УБТ„ В результате чего протектор - центратор устанавливают на этих участках корпуса забойного двигателя и УБТ с заэорЬм, Наличие зазора в конструкпии приводит к смещению оси протектора - центратора относительно осей забойного двигателя и УБТ, что вызывает появление боковых усилий, действующих на долото и отклоняющих его от заданного направления. Ресурс работы центратора забойного двигателя или УБТ, в основном, определяется степенью износа внешних поверхностей его лопастей Эксцентричная установка центратора протектора на корпусе забойного двигателя или УБТ уменьшает запас допустимого износа центратора Кроме того, эксцентриковый узел этого протектора - центратора требует высокой точности изготовления о

Наиболее близким к изобретению является центратор для забойных двигателей и УБТ, включающий корпус с лопастями и втулку с продольной про- резью, соединенные между собой посредством конической резьбы 2 .,

Однако устройство не обеспечивает крепление центратора на корпусе забойного двигателя и УБТ при многократном его использованииf поскольку происходит заедание конической резьбы, обусловленное действием осевого усилия, возникающего при сжатии втулки, ввиду несовпадения углов подъема конической резьбы корпуса и конической резьбы втулки

Цель изобретения повышение надежности крепления центратора на корпусе забойного двигателя и УБТ при многократном его использовании

Эта цель достигается-тем, что в центраторе для забойных двигателей и УБТр содержащем установлеиный на их наружной поверхности корпус с лопастями и расположенную между ними втулку с прорезью, связанную конической резьбой с корпусом, прорезь втулки выполнена ступенчатой, причем поперечные участки прорези расположены под углом Наклона к плоскости, перпендикулярной к оси резьбы, равным средыeMi углу подъема резьбы, а поверхности каждого поперечного участка прорези находятся в контакте друг с другомо

На фиго показан центратор для забойных дви-гателей и УБТ; на фиг «2 сечение А-А на фиг о 1; на фиг„ 3 элементы устройства с указанием направления действия сил

Центратор для забойных двигателей и УБТ состоит из корпуса 1 с лопастями 2, устанавливаемого на наружной поверхности забойного двигателя или УБТ, и расположенной между ними втулки 3 со сквозной прорезью 4. Корпус 1 и втулка 3 соединены между собой конической резьбой 5„ Сквозная прорезь на втулке 3 выполнена ступенчатой, причем поперечные участки прорези расположены под углом наклона к плоскости, перпендикулярной к оси резьбы, равным среднему углу . подъема резьбы, а поверхности каждого поперечного участка прорези втулки находятся в контакте друг с другом,, Центрирующие лопасти 2 армиру-ются изностойкими вставками 6

Центрирующее устройство работает следующим образом.

Центрирующее устройство устанавливается в любом месте УБТ или забойного двигателя. При установке центратора свинчивают корпус 1 центратора с его втулкой 3 до тех пор, пока внутренняя поверхносэгь втулки войдет в контакт с корпусом забойного двигатегля или УБТ 7, При этом осевая сила F, вызывающая деформацию втулки 3 в продольном направлении, воспринимается поперечными участками ступенчатой прорези втулки (фигс2). Величина усилия F определяется суммой двух сил: G, возникающей при упругой деформации втулки, и силы трения Е|. , возникающей с момента контакта между внутренней поверхностью втулки 3 и наружной поверхностью корпуса забойного двигателя или УБТ 7. Таким образом, в предлагаемой конструкции центратора осевая сила F воспринимается поперечными, участками ступенчатой прорези втулки и витками резьбы

Под действием этой силы происходит параллельное смещение ступеней прорези втулки, что вызывает изменение угла.подъема конической резьбы втулки до величины, равной углу подъема резьбы корпуса Центратора на ее рабочем участке,.т,е на участке контакта резьбьл втулки и корпуса о

Величина силы, действующей на ступенчатые участки ступенчатой прорези, пропорциональна углу наклона этого участка,. Поскольку угол наклона поперечного участка всегда значительно больше, чем разность, следовательно, величина силЫр действующей на поперечные участки, значительно превышает величину силы, действующей на витки резьбы. Это предотвращает заедание резьбы и ее преждевременный износ.

С целью обеспечения совпадения угла подъема резьбы корпуса и резьбы деформированной втулки, угол наклона поперечных участков прорези втулки к плоскости, перпендикулярной к оси ее резьбы, равен среднему углу подъема втулки. Такое выполнение прорези втулки позволяет

обеспечить минимальное значение разности углов подъема резьбы корпуса и втулки.

Центратор для забойных двигателей и УБТ позволяет обеспечить надежное крепление центратора на корпусе забойного двигателя и УБТ при многократном его использовании.

Технико-экономическая эффективность достигается снижением затрат на проводку скважины за счет повышения срока службы центраторов.

ЦЕНТРАТОР ДЛЯ ЗАБОЙНЫХ ЦБКГАТЕЛЕЙ И УТЯЖЕЛЕННЫХ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ, содержащий установленный на их наружной поверхности корпус с лопастями и расположенную между ними втулку с прорезью, связанную конической резьбой с корпусом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности крепления центратора при многократном его использовании, прорезь втулки-выполнена ступенчатой, причем поперечные участки прорези расположены под углом наклона к плоскости, перпендикулярной к оси резьбы, равным среднему углу подъема резьбы,а поверхности каждого поперечного участка прорези втулки находятся в контакте друг с другом. 4ii UD 00 к4