Калибратор Советский патент 1987 года по МПК E21B10/30 

Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к инструменту для калибрования стволов скважин и центрирования низа бурильной колонны.

Цель изобретения - повышение долговечности работы калибратор а.

На фиг, 1 изображен лредлагаемый калибратор; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1.

Калибратор состоит из корпуса 1 с выполненными на нем лопастями 2. В нижней части калибратора под лопастями на осях 3 установлены шарошки 4. Форма шарошки выбирается из усло- .ВИЯ максимальной впиСываемости в цилиндр скважины. Этим обеспечивается контакт со стенкой скважины одновременно всех калибруюш 1х штырей, что позволяет, максимально использовать ресурс вооружения шарошек.

Интенсивность износа калибратора прямо пропорциональна величинам удельных контактных нагрузок и обратно пропорциональна количеству вооружения или, другими словами, площади рабочих органов.

Раздичные участки лопастей калибратора воспринимают различные нагрузки, поэтому .интенсивность их износа различна.

Степень равностойкости калибратора по длине лопастей можно характеризовать коэффициентом неравномерности износа:

К

н.и

1.

4

где

и

I

линейный износ калибратора соответственно в средней, части (мини- мальн ьш износ) и в месте установки шарошек в породах с определенными физико-механическими свойствами.

Для достижения равностойкости калибратора необходимо увеличить площадь наиболее нагруженного участка лопастей, что можно обеспечить путем установки шарошек под нижними частями лопастей.

JU S S.

.Таким образом где S

1l 2

И S,j- соответственно площадь поверхности лопасти калибратора, подверженная

наибольшему износу, и площадь поверхности шарошки.

S, к. S, где ,1-0,23 К.

5

5

0

5

L к ; 1

COSK

коэффициент, учитывающий соотношение площади Наибольшего износа и общей рабочей площади лопасти при работе в породах с определенными физико-механическимисвойствами; площадь поверхности лопасти;

длина рабочей части калибратора; ширина лопасти; угол наклона лопастей калибратора. Площадь поверхности шарошки равна

S i D UJ - 1щ , где D, - диаметр шарошки;

1 - длина шарошки. Количество твердосплавных штырей (вооружения) шарошки выбирается по наибольшему (среднему) венцу, поэтому для практических расчетов можно использовать значение максимального диаметра шарошки.

Окончательное соотношение, связыва- ющее конструктивные параметры калибратора с коэффициентом неравномерности износа имеет следуюш 1й вид:. 1, К . L ц- 1

0

0

Ч -

Ьц 1 d к

1щС051

5

5

iT-Dm В таблице приведены результаты экспериментальных исследований износа калибраторов при бурении блоков пород с различными физико-механическими свойствами.

Калибратор работае.т следующим образом.

Во время бурения.калибратор вращается вокруг своей оси и перемещается вдоль оси скважины. В результате перемещения калибратора вдоль оси скважины щарошки 4 проворачиваются. Шарошки калибратора разрушают приствольный массив -породы выступающими твердосплавными зубками, которые поочередно вступают во взаимодействие со стенками скважины, а лопасти 2 выравнивают их и сглаживают.

1331988

Формула изобретениянести работы калибратора, он снабжен

установленными под нижними частями

Калибратор, включающий корпус слопастей шарошками, оси которых лелопастями, отличающийсяжат в плоскости, перпендикулярной оси

тем, что, с целью повьштения долговеч- калибратора.

Изобретение относится к бурению скважин и позволяет повысить долговечность работы калибратора (К). Он включает корпус 1 с лопастями 2 и установленные под нижними частями лопастей 2 шарошки 4. Это увеличивает площадь наиболее нагруженного участка лопастей 2 и тем самым обеспечивает равностойкость К. Оси шарошек 4 лежат в плоскости, перпендикулярной оси К. Во время бурения К вращается и перемещается вдоль скважины. В итоге шарошки 4 поворачиваются и разрушают приствольный массив породы в{ 1ступающими твердосплавными зубками, взаимодействующими поочередно со стенками скважины. Лопасти 2 выравнивают их и сглаживают. 2 ил., 1 табл. (Л со САЭ СО ОО 00

Л

Uf

. Составитель Ю. Палащенко Редактор Н. Тупица Техред Л.Сердюкова Корректор В, Бутяга

3777/28

Тираж 532 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Фиг. 2