Регулируемый калибратор Советский патент 1987 года по МПК E21B10/34 

Изобретение относится к буровой технике, а именно к породоразрушающему инструменту, применяемому для калибровки и стабилизации скважин различного назначения.

Цель изобретения - повышение производительности и ресурса работы инструмента в однородных породах за счет сокращения спускоподъемов.

На фиг. 1 изображен калибратор, общий вид; на фиг. 2 - торец шарошки с режущими элементами, изготовленными методом накатки или фрезеровки; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - вариант наплавки микрорезцов на торце шарошки; на фиг. 5 - схема расчета высоты регулиро- вочной шайбы при ее износе.

Регулируемый калибратор содержит корпус 1, на котором размещена замково- центрирующая пята 2, два блока шарошек 3 с вооружением 4 и ступенчатые цапфы 5. Торцы 6 шарошек имеют режущие элемен- ты 7, контактирующие с регулировочными шайбами 8, которые замыкаются упорной шайбой 9 и муфтами 10. Ось 11 шарошек 3 наклонена к оси 12 корпуса 1 под углом а. Шарошки 3 имеют возможность перемеше- ния вдоль цапф 5. Толщина h регулировочной шайбы 8 не меньше отношения величины допустимого износа б калибратора по диаметру скважины к тангенсу угла а.

Величина допустимого износа б равна

, ,

Qn to-О ик

2

где - диаметр новой шарошки;

(„„„- диаметр изношенной шарошки. Монтаж калибратора осуществляется : следующим образом.

На корпус 1 насаживается замково-цент- рирующая пята 2 и регулировочные шайбы 8, затем блоки шарошек 3 с цапфами центрируются на корпусе 1, после чего устанав- ливаются регулировочные шайбы 8, которые замыкаются упорными шайбами 9, запираемыми муфтами 10 по резьбе.

Калибратор работает в скважине по мето ду обкатки шарошек при угловом вращении снаряда со скоростью w.

Принцип регулирования по диаметру заключается в движении шарошек вдоль оси,

Фиг. 2

0

5

0 5

0

г

0

г

связанном дифференциально с износом вооружения и регулировочной шайбы.

Износ вооружения 4 происходит от взаимодействия породы и зубков, а износ регулировочной шайбы 8 - от взаимодействия режущих элементов, расположенных на торце 6 шарошки и торце регулировочной шайбы. Поэтому твердость материала регулировочной щайбы 8 необходимо подбирать в обратно-пропорциональной зависимости от физико-механических свойств породы. Толщина регулировочной шайбы 8 должна быть не менее величины отношения допускаемого износа диаметра калибратора к тангенсу угла наклона осей ща- рошек 3. В противном случае регулировочная шайба 8 выйдет из строя раньше времени.

Получив угловое перемещение, торцы 6 шарошек, оснащенные режущими элементами, срезают микрослой регулировочного кольца, продвигаясь на микровысоту, компенсируя микроизнос по диаметру калибратора.

Таким образом, появляется возможность максимальной отработки вооружения с минимальным количеством спускоподъемов снаряда. Регулировка калибратора по диаметру позволяет значительно увеличить его ресурс, сократить количество спускоподъемов и улучшить качество проработки ствола скважины.

Формула изобретения

Регулируемый калибратор, содержащий замково-центрирующую пяту, корпус с цапфами, наружная поверхность которых наклонена к оси корпуса, шарошки, закрепленные на цапфах с возможностью перемещения вдоль них и вращения вокруг своей оси, регулировочные шайбы, взаимо- действуюшие торцовой поверхностью с торцом шарошек, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и ресурса работы инструмента в однородных породах за счет сокращения спускоподъемов, торцы шарощек, взаимодействующие с торцовой поверхностью регулировочных шайб, снабжены режущими элементами, при этом толщина регулировочных шайб равна отношению величины допускаемого износа калибратора по диаметру к тангенсу угла наклона наружной поверхности цапфы.

.З

(Ригл

Риг.5

Изобретение относится к буровой технике и позволяет повысить производительность и ресурс работы инструмента в однородных породах за счет сокращения спускоподъемов. Калибратор содержит зам- ково-центрирующую пяту 2, корпус 1 с цапфами 5, наружная поверхность которых наклонена к оси корпуса 1. На цапфах 5 подвижно закреплены шарошки (Ш) 3. Регулировочные шайбы (РШ) 8 устройства взаимодействуют торцовой поверхностью с торцом Ш 3. Торцы Ш 3 снабжены режущими элементами. Толщина РШ 8 равна отношению величины допускаемого износа калибратора по диаметру к тангенсу угла наклона наружной поверхности цапфы 5. Калибратор работает по методу обкатки Ш 3. При этом торцы Ш 3 срезают режущими элементами микрослой РШ 8, продвигаясь на микровысоту и компенсируя износ по диаметру калибратора. 5 ил. сл со ел ел 00 со