Скважинное магнитное ловильное устройство Советский патент 1984 года по МПК E21B31/06 

Изобретение относится к горной промьшшенности, а имение к магнитны ловильным инструментам.ДЛЯ удаления ферромагнитных предметов, попадающи в забой при проходке стволов шахт стволопроходческими комплексами. Известен магнитный ловитель для улавливания ферромагнитных обломков в бурцБых скважинах, состояший из цилиндрического корпуса, внутри которого размещены постоянные магн ты и магнитопроводы. Магнитопроводы выполнены в виде трех сегментных блоков одноименной полярности и центрального блока противоположной полярности, имеющего форму треуголь ной призмы. Постоянные магниты размещаются параллельно граням призмы тремя группами. Для очистки забоя скважины от железных обломков магнитный ловитель опускают вниз, где он притягивает к себе ферромагнитны предметы. Затем производится подъем магнитного ловителя и притянутых ферромагнитных предметов l . Однако данный магнитный ловитель имеет низкую эффективность при наличии воздушных зазоров между его полюсами и улавливаемыми ферромагнитными предметами. Применение магнитного ловителя -целесообразно в буровых скважинах при воздушных зазорах между ферромагнитными предметами и рабочей поверхностью магнитного ловителя величиной 0-20 мм, Он не-может использоваться для улавливания ферромагнитных предмето большого веса, имеющих неправильную форму, например предмета, наружные стороны которого имеют ребра. В это случае площадь контакта, по котором происходит взаимодействие магнитног ловителя с ферромагнитным предметом незначительна, поэтому сила притяже ния ферромагнитного предмета мала. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является скважинное магнитное ловильное устройство, содержащее корпус из двух частей, сопряженных большими основаниями из немагнитного материала, расположенные внутри корпуса между призматическими магнитопроводами пакеты постоянных магнитов и направляющие 2 . Недостатком известного устройств является малая эффективность его работы при извлечении ферромагнитны предметов большого веса и неправиль ной формы., не имеющих плоских поверх ностей. Опыт эксплуатации показал, что в ,забой ствола, в рроцессе работы стволопроходческй4с комплексов, а также во выполнения ремонтных .работ, и ьсобенно при замене -вышедишх из строя узлов и деталей, например режущего инструмента, наряду с мелкими предметами, имеющими плоские поверхности, попадает много крупных ферромагнитных предметов большого веса, не имеющих плоских площадей, с которыми может взаимодействовать рабочая поверхность магнитного ловительного устройства.. Эти ферромагнитные предметы остаются в забое и при взаимодействии с ними режущие элементы проходческих комбайнов приходят в аварийное состояние, что является причиной простоев. / Целью изобретения является повышение эффективности работы ловильного устройства в скважинах большЬго диаметра за счет захвата и подъема ферромагнитных предметов различного веса и ,находящихся в породной пульпе в призабойной зоне. Цель достигается тем, что в скважинном магнитном ловильном устройстве, содержащем корпус из двух Чс1стей, сопряженных большими основаниями и выполненных из немагнитного материала, расположенные внутри корпуса между призматическими магни(Топроводами пакеты постоянных магнитов и направляющие, части, образующие корпус, выполнены в виде усеченнных конусов, а магниты и магнитопроводы собраны в единую магнитную систему, имеющую в плане видмногоугольника, торцовые поверхности которого установлены с возможностью взаимодействия с основаниями конусов. Ка фиг. 1 изображено магнитное ловил-;нее устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2. Корпус магнитного ловильного устройства, изготовленный из немагнитного материала в виде двух усеченных конусных частей 1 и 2 с рабочими поверхностями 3 и 4, соединен при помощи сварки и ребер 5 жесткости с направляющими 6 в виде участков поверхности цилиндрк;ческой формы, обращенных выпуклой стороной к усеченным конусным частям 1 и 2, сопряженным большими основаниями. Внутри корпуса из усеченных конусных частей 1 и 2 и рабочих поверхностей 3 и 4 установлена магнитная система 7 в виде многоульника, содержащая постоянные магниты 8 и магнитопроводы 9. Магнитная система 7 расположена между разнофигурными обоймами 10 и 11,.которые стянуты замками 12, Магнитная: системй одним торцом соединена с рабочей поверхностью 4, образующей с конической частью 2 углубление 13 цилиндрической формы, а другим - с рабочей поверхностью 3j Магнитное ловильное устройство работает следующим образом. Устройство опускается в забой ствола, для чего у него имеются с двух сторон тя.ги не показаны) , и производится поиск. Магнитному ловильному устройству придается челно ковое движение. При движении устройства и встреч его с крупным ферромагнитным предметом или предметом неправильной формы происходит взаимодействие последнего с конусной частью 1. Бла годаря, с одной стороны, движению устройства и его конусной части 1, а с другой - силам сопротивления, стремящимся удержать ферромагнитный предмет на месте, устройство подводится п(эд ферромагнитный предмет. Движению ферромагнитного предмета в сторону, перпендикулярную направлению движения устройства, препятствуют направляющие б и ребра5 жесткости. Ферромагнит-ный предмет оказавшись на рабочей поверхности 3 устройства, притягивается к магнитной системе 7. Притяжение ферромагнитных предметов к магнитн системе 7 происходит как в случае отсутствия зазоров между ферромагнитными предметами и рабочей повер ностью 3 магнитного ловильного устройства, так и при их величине 50-60 мм. Это достигается благодар расположению магнитопроводов 9 на расстоянии 60-70 мм друр от друга, соединенных с -пакетами магнитов 8, которые собраны в магнитную систем в виде многоугольника. . 7акая форма магнитной системы 7 позволяет получить наибольшую вели чину выпучивания магнитных силовых линий, а также повысить магнитный поток и значительно увеличить, силу магнитного притяжения по сравнению с известной системой. Плотное соединение всех элементов магнитной системы обеспечивается за счет ее размещения между разнофигурными об мами Го и 11,. которые затем стятив ются между собой замками 12. Куски породы при движении магни ного ловильного устройства проходят ВЕЩ никГ не задерживаясь, так к направляющие 6 цилиндрической формы обращены выпуклой стороной к магнитному устройству. Мелкие ферромагнитные предметы, встречающиеся на пути устройства, по вышеизложенным причинам попадают под магнитное ловильное устройство благодаря конусной части 2. Конусная часть 2 здесь также необходима, чтобы исключить остановки устройства из-за неровностей поверхности забоя. Притяжение мелких ферромагнитных предметов происходит, когда они достигают рабочей поверхности 4, которая находится в цилиндрическом углублении 13. Углубление 13 обеспечивает удержание в нем любых мелких, притянутых ферромагнитных предметов, так как значительно уменьшает действующие на них усилия со стороны поверхности забоя и породной пульпы во время движения устройства. После окончания процесса поиска устройство за тяги поднимается наверх. Крупные притянутые ферромагнитные предметы, имеющие большой вес или неправильную форму, находятся на рабочей поверхности 3 магнитного ловильного устройс тва, поэтому при подъеме они- не могут под действием силы вбса, превышающей силу магнитного притз жения, оторваться и снова опуститься в забой. Мелкие ферромаг|Нитные предметы извлекаются из .эа.боя будучи притянутыми к рабочей поверхности 4 магнитного ловильного устройства. Магнитное ловильное устройство увеличивает надежность и долговечность стволопроходческого комплекса по сравнению с известным ловильным устройством на 25-30% за счет предохранения при работе его разрушающих породу элементов от взаимодействия с ферромагнитными предметами, имеющимися в породной пульпе, и удаленных при помощи устройства заблаговременно. Эффективность очистки забоя ствола магнитным ловильным устройством повышена путем увеличения надежного притяжения ферромагг нитных предметов различного веса и фоомы.

«y vxyv vy j Aw vv:/ ryuKf vvxM /y rvxyy.Avyvy:x;ry.«yyx

Фиг.2 А-К

«.

0

Фиг.З

СКВАЖИННОЕ МАГНИТНОЕ ЛОВИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус из двух частей, сопряженных большими основаниями и вьшолненных из-немагнитного материала, расположенные внутри корпуса между призматическими магнитопроводами пакеты постоянных магнитов и направляющие, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности его работы в скважинах большого диаметра за счет захвата и подъема ферромагнитных предметов различного веса и формы, находящихся в породной пульпе в призабойной зоне, части образующие корпус, выполнены в виде усеченных конусов, а магниты и магнитопроводы собраны в единую магнитную систему, :имекяцую в плане вид многоугольника, торцовые поверхности которого устаQ новлены с возможностью взаимодейS ствия с основаниями конусов. (Л X) :о jO in