Шарошечный калибратор Советский патент 1987 года по МПК E21B10/30 

эксцентричных подшипниках скольжения (ПС) , смещенных относительно- оси К1 и развернутых по окружности на некоторый угол. Центр каждого последующего ПС расположен в плане на радиусе предьщущего ПС. В апане ПС имеют общую точку касания. На К 1 закреплена эксцентричная втулка 7, а между торцами ЦШ 2, 3 - промежуточные кольца 5. Причем К 1 в месте расположения верхне- ЦШ 4 имеет фигурную форму с длиной, не менее, чем у ЦШ 4. Часть ее наружной поверхности образована номинальным радиусом резьбового ниппеля калибратора, а другой -. радиусом ПС предшествующей

Изобретение относится к нефтяному нефтепромысловому и геологоразведочному машиностроению, в частности к конструкциям шарошечных калибраторов применяемых при бурении скважин раз- личного назначения, и может найти применение при использовании малогабаритных калибраторов (например, 59 и 76 мм).

Цель изобретения - повышение эф- .фек.тивности бурения за счет увеличения стойкости и обеспечения при этом технологичности изготовления и сборки калибратора.

На фиг. 1 изображен калибратор, общий вид-, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. ; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Калибратор шарошечный (фиг.1) состоит из корпуса 1, первой шарош- ки 2, которая расположена на подшипнике скольжени-я радиусом R, и смещена на величину К от центрально оси. Шарошка 3 расположена на под

скольжения радиусом

RI - 2К sin--- 1 радиус подшипника скольже

ния предьщущей шарошки смещение оси подшипника от

носительно оси корпуса, К (0,06-0,08)Rn,

tf

радиус долота,

угол между двумя шарошками.

1Д1. Радиус каждого последующего. ПС определяется соотношением Rj R - 2 K-sinci/2, где Rj - радиус ПС последующей ЦШ 3j R, - радиус ПС предыдущей ЦШ 2, К - смещение оси ПС относительно оси К 1. Причём К (0,06 - 0,08)R, где радиус долота, d - угол между двумя ЦШ. При сработке долота в работу вступает сначала ЦШ, которая расположена ближе к нему. Она наиболее загружена. Две другие ЦШ продолжают калибровку и нагружены меньше. Таким образом, ЦШ калибруют скважину, удерживая постоянно ее заданный диаметр. 3 ил.

, , 5 10 5

20

25

30

Между шарошками располагается промежуточное кольцо 5, неподвижно закрепленное на корпусе эксцентричной проточкой. Если позволяют прочностные характеристики второго подшипника, возможно применение переходной втулки 6. Тогда шарошки 2 и 3 можно выполнять с одинаковым внутренним диаметром. Шарошку 4 монтируют на корпусе через эксцентричную втулку 7, которая жестко крепится к корпусу шпонкой 8. На верхнем конце калибратора расположен, переходник 10, который крепится к корпу- су при помощи резьбы с номинальным радиусом RJ.

Торцовая Шайба 9 предохраняет торцовые поверхности переходника от износа. Подшипники 11 и 12 скольжения имеют смещение К относительно центральной оси. Угол между шарошками равен с (фиг. 3). Установка третьей шарошки производится на эксцентричной втулке 7, жестко крепящейся к корпусу, причем крепление может осуществляться как шпонкой, так и эксцентричными пазами и выступами. Пазы расположены на торце 13, а выступ - на ответной поверхности вала подшипника 12 скольжения, который в процессе сборки заходит в эксцентричный паз.

Для обеспечения сборки калибратора необходимо выполнить поверхность .14

сложной формы 16, профиль которой ; образован радиусами R 3 ° верхность 14 контактирует с поверхностью 15 втулки 7 и выполняется длиной не менее длины шарошки 1 Дфиг. 1 и 2) .

Паз 17 служит для установки гаечного ключа во время разворота долота или размонтировании калибратора. При необходимости для этой цели можно дополнительно выполнить совместное отверстие в переходнике 10 и на резьбовом ниппеле корпуса для установки стопора.

.Сборку калибратора осуществляют следующим образом.

Вначале монтируют первую щарошку 2 на подшипник 11 скольжения. Затем ставят промежуточное кольцо 5 и монтируют шарошку 3, причем установку этой шарошки можно осуществлять через переходную втулку 6 или без нее на подшипник 12 скольжения. Шарошку 4 монтируют через эксцетрич- ную втулку 7, которая удерживается от проворота на корпусе шпонкой 8. Возможны и другие методы крепления. Далее вставляют торцовую шайбу 9 и на резьбу корпуса монтируют переходник 10. При достаточно точном изготовлении можно не использовать торцвую шайбу 9.

Калибратор работает следующим образом.

При сработке долота по диаметру процессе бурения вступают в работу шарошки калибратора, который калибрует стенки скважины и постоянно удерживает заданный диаметр в процесе всего цикла работы. В первую оче редь вступает в работу шарошка, которая ближе«всего расположена к долоту. Эта шарошка является наиболее загруженной и.испытывает максимальные напряжения. Две другие ша- рошки, которые расположены эксцентрично и смещены относительно друг друга, на угол d , вращаясь на осях, продолжают процесс калибровки скважны, при этом они менее нагружены по сравнению с первой шарошкой. Таким

образом, вращаясь вокруг своих осей, шарошки производят, процесс калибровки скважины, удерживая постоянно диаметр скважины в заданных параметрах.

Формула изобретения

Шарошечный калибратор, содержащий корпус, цилиндрические шарошки, установленные на эксцентричных подшипниках скольжения, смещенных относительно оси корпуса и развернутых по окружности на некоторьй угол, резьбовые ниппели, эксцентричную втулку, жестко закрепленную на корпусе, промежуточные кольца между торцами шарошек, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет увеличения стойкости и обеспечения при этом технологичности изготовления и сборки калибратора, центр каждого последующего эксцентричного подшипника скольжения расположен в плане на радиусе предыдущего подшипника скольжения и эти подшипники в плане имеют общую точку касания, а корпус калибратора в месте расположения верхней шарошки имеет фигурную форму, у которой одна часть наружной поверхности образована номинальным радиусом резьбового ниппеля, другая часть - радиусом подшипника скольжения предшествующей шарошки, причем длина части корпуса фигурной формы не менее длины шарошки, а радиус каждого последующего эксцентричного подшипника скольжения определяется соотношением

Rj RI - 2К sin - ,

де К

Ri

к I:

радиус подшипника скольжения последующей шарошки; радиус подшипника скольжения предыдущей шарошки смещение оси подшипника относительно оси корпуса, К (€,06-0,08)R., Рс1диус долота, угол между двумя шарошками.

Фиг. J

Редактор Е.Копча

Составитель Ю.Палащенко

Техред Л. Олийнык Корректор Г. Решетник

2189/33

Тираж 533Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение,относится к нефтепромысловому и геологоразведочному машиностроению и позволяет повысить эффективность бурения за счет увеличения стойкости и обеспечения при этом технологичности изготовления и сборки калибратора. Он содержит корпус (К) 1 и цилиндрические шарошки (ЦШ) 2 и 3, установленные на (Л с оо 4 о о оо Фиг.1