Центратор бурильного инструмента Советский патент 1984 года по МПК E21B17/10 

Изобретение относится к бурению скважин, в -астности к опорно-центрирукндим элементам бурильной колонны, входящим в компоновку нижней части бурильной колонны. Известен центратор бурильного инструмента, включающий корпус с ребрами и двумя внутренними коничес кими расточками по концам, зажимные элементы и расклинивающие элементы, установленные с возможностью взаимодействия с внутренней поверхность корпуса и имеющие ответную им поверхность 1j . Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает достаточно надежного крепления центратора, так как используется клиновой эффект только в осевом направлении. Наиболее близким к предлагаемому является центратор бурильного инструмента, включающий корпус с ребрами и по крайней мере двумя внутренн ми коническими расточками по концам зажимные элементы и расклинивающие элементы, установленные с возможнос тью взаимодействия с внутренней поверхностью корпуса и наружной повер ностыо зажимных элементов и имеющие ответную им поверхность 2 . Однако у устройства недостаточная надежность крепления центратора так как используется клиновой эффект только в осевом направлении. Цель изобретения - повышение надежности крепления центратора. Поставленная цель достигается тем, что в центраторе бурильного инструмента, включакнцем корпус с ребрами и по крайней мере двумя внутренними коническими расточками по концам, зажимные элементы и раск линивающие элементы, установленные с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью зажимных элементов и имеющие ответную им поверх ность, расточки в корпусе, выполнен эксцентричнюда, а наружная поверхность зажимных элементов выполнена конусной с конусностью, противополож но направленной относительно конусной расточки корпуса, причем зажимные и расклинивакицие элементы имеют ограничитель их перемещения относительно корпуса. Внутренняя поверхность расклинивающих элементов, ответная зажимнь1м элементам, может быть выполнена эксцентричной оси корпуса. На фиг. 1 показана принципиальная схема центратора бурильного инструмента на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1} на фиг. 3 - то же, с эксцентричным расположением внутрЪнней поверхности расклинивающих элементов. Центратор бурильного инструмента включает корпус 1 с ребрами 2 с коническими расточками, по концам которой выполнена внутренняя резьба с навернутьми сверху и снизу запорньми гайками 3 и 4, которые смещают вдоль оси центратора расклинивающие элементы 5, имеющие наружную поверхность, эксцентричную оси центратора и ответную внутренней поверхности корпуса и собственную внутреннюю поверхность,противоположно направленную относительно конусной расточки корпуса и ответную наружной поверхности зажимных элементов 6, выполненную в виде двух полувтулок, в которых имеются выемки под сменные сухари 7. Зажимные и расклинивающие элементы имеют ограничители их перемещения 8 относительно корпуса, выполненных в виде болтов, завернутых и накладки 9. Если позволяет диаметр конструкции, внутренняя поверхность расклинивающего элемента, ответная наружной поверхности .зажимного элемента, выполняется, эксцентрично оси корпуса. Центратор бурильного инструмента работает едушцим образом. Центратор бурильного инструмента устанавливается в любом месте бурильной Колонны при вывинченных гайках 3 и 4 и полностью раздвинутых зажимных элементах 6 с помощью ограничителей перемещения 8. После установки центратора освобождаются ограничители перемещения и наворачиваются запорные гайки 3 и 4, сдвигающие вдоль оси Центратора расклинивающие элементы 3, смещаняцие в радиальном направлении зажимные элементы б до контакта с телом бурильной трубы. После этого вворачивают ограничители перемещения 8. В скважине корпус 1 центратора подвергается воздействию осевых и тангенциальных на грузок со стороны стенок скважины.

При приложении .осевой нагрузки к корпусу 1 центратора, последний с помощью конусных выточек взаимодействует с расклинивакяцими элементами 5, которые в свою очередь, благодаря конусному сопряжению поверхностей расклинивающих 5 и зажимных 6 элементов, усиливают закрепление центратора на бурильной колонне.

При приложении тангенциальной нагрузки к корпусу 1, последний благодаря эксцентричности выточек увеличивает радиальную нагрузку на расклинивающие 5 и зажимные 6 элементы, чем улучшает закрепление центратоpa на .бурильной колонне. При выполнении внутренней поверхности расклинивающих элементов 5 эксцентричными оси центратора при приложении тангенциальной нагрузки закрепление центратора улучшается.

Применение центратора бурильного инструмента позволяет улучшить качество его закрепления на бурильной колонне и предотвратить самопроизвольный отворот запорных гаек.

Технико-экономическая эффективность достигается за счет повышения качества ствола скважины и сокращения числа аварий в скважинах.

1. ЦЕНТРАТОР БУРИЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА, включающий корпус с ребрами и по крайней мере двумя внутренними коническими расточками по концам, зажимные элементы и расклинивающие элементы, установленные с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью зажимных элементов и имеющие ответную им поверхность, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности крепления центратора, расточки в корпусе выполнены эксцентричными, а наружная поверхность зажимных элементов выполнена конусной с конусностью, противоположно направленной относительно конусной расточки корпуса, причем зажимные и расклинивающие элементы имеют ограничитель их перемещения относительно корпуса. 2. Центратор по п. 1, о т л ичающийся тем, что внутренняя (Л поверхность расклинивающих элементов, ответная зажимным элементам, вьшолнена эксцентричной оси корпуса.

Л А