Устройство для определения износа шарошечного долота Советский патент 1989 года по МПК E21B12/02 

//

СП

taoA.

00

ю

расположены на закрепленном соосно коргьусу цзмерителън.дм штоке (ИЩ) 5, покрытом нематнитнЕ.5-1 материалом. 6. Нижний конец ИШ 5 соединен с наконечником ,3, обр эщ1цщ,..оковой ррверх- / ности которого паргйлельна образующим рабочих поверхностей, прикрепленных к лапам корпуса шарошек 9 дОлота, . Верхний конец ИШ 5 жестко закреплен в перегородке 10 переводника П, Обмотка 2 подключена к ТГ 4, а обмотка 1 - к передатчику 3. Переменный ток для питания обмотки 2 вырабатывает-

ся при вращении турбины ТГ 4 промывоч- .ной жидкостью. Создаваемый магнитный поток наводит в витках обмотки 1 ЭДС, Величина магнитного потока зависит от величины зазора между поверхностью наконечника 8 и рабочими поверхностями шарошек 9. Размер зазора определяется износом вооружения н опор долота. Передатчик 3 преобразует величину напряжения на обмотке 1 в информационный сигнал и передает его на поверхность, 2 ил.

Изобретение относится к контролю состояния шарошечного долота и позволяет повысить производительность бурения. Для этого устройство снабжено передатчиком 3 и турбогенератором (ТГ) 4, расположенными в центральной полости прикрепленного соосно к корпусу устройства переводника 11 над его перфорированной перегородкой 10, и измерительной 1 и намагничивающей 2 обмотками, которые расположены на закрепленном соосно корпусу измерительном штоке (ИШ) 5, покрытом немагнитным материалом 6. Нижний конец ИШ 5 соединен с наконечником 8, образующая боковой поверхности которого параллельна образующим рабочих поверхностей при крепленных к лапам корпуса шарошек 9 долота. Верхний конец ИШ 5 жестко закреплен в перегородке 10 переводника 11. Обмотка 2 подключена к ТГ 4, а обмотка 1 - к передатчику 3. Переменный ток для питания обмотки 2 вырабатывается при вращении турбины ТГ 4 промывочной жидкостью. Создаваемый магнитный поток наводит в витках обмотки 1 ЭДС. Величина магнитного потока зависит от величины зазора между поверхностью наконечника 8 и рабочими поверхностями шарошек 9. Размер зазора определяется износом вооружения и опор долота. Передатчик 3 преобразует величину напряжения на обмотке 1 в информационный сигнал и передает его на поверхность. 2 ил.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в част- ности к области контроля и управления процессом бурения, и может, быть использовано для определения износа шарошечного долота в процессе бурени

Цель изобретения - повышение про- изводител ьности бурения.

На фиг,1 изображена конструкция устройства; на фиг,2 - электрическая блок-схема устройства.

Устройство для определения из- носа шарошечного долота содержит измерительную 1 и намагничивающую 2 обмотки, соединеннее соответственно с пер едатчиком 3 и турбогенератором 4 (фиг,2)1 и намотанные на измеритель ный шток 5 (фиг,1), который покрыт немагнитным материалом 6 и соединен на нижнем конце при выходе из отверстия нижней части корпуса долота 7 с наконечником 8, образующая бо- КОВ9Й поверхности которого параллельна образующим рабочих поверхностей шарошек 9 долота, а верхним концом с перфорированной перегородкой 10 корпуса переводника 11, имеющего верхню и нижнюю замковую резьбу для его остановки между турбобуром и долотом.

Устройство работает следующим образом,

Промывочная жидкость вращает турбину турбогенератора 4, и переменный ток, вьфабатываемый им, питает намагничивающую обмотку 2, Под действием намагничивающей силы обмотки 2 создается магнитный поток, который, замыкаясь по магнитной цепи (из мерительный шток 5, наконечник 8, промывочная жидкость, заключенная

между боковой поверхностью наконечника 8 и рабочими поверхностями шаро щек 9, корпус долота 7, корпус переводника 11, перфорированная перегорока 10), пронизьгоает витки измерительной обмотки 1 и наводит в них электродвижущую силу (ЭДС), пропорч циональную его величине, ЭДС при nor стоянстве параметров -шромьточной жидкости зависит от величины зазора между поверхностью наконечника 8 и рабочими поверхностями шарошек 9 и с увеличением зазора по мере износа долота 7 уменьшается, что приводит к снижению напряжения на измерительной обмотке 1, Передатчик 3 преобразует величину напряжения на измерительной обмотке 1 в информационный сигнал и передает его на дневную поверхность.

Замер износа долота осуществляют при его отрьше от забоя, что позволяет учесть не только износ опор, но и вооружения долота. Периодичность повторения данной операции может быть выбрана произвольно, в частности может быть совмещено с процессом наращивания колонны бурильных труб.

Износ зубьев долота вооружения на определенную величину приводит к соответствующему увеличению зазора между рабочей поверхностью ша- рощки 9 и наконечником 8 измерительного штока 5, При производстве замера износа долота последнее отрьша- ют от забоя. Шарошка 9 под действием собственной силы тяжести смещается вниз на величину, равную величине износа опоры долота, т.е. зазор также увеличивается.

5-15

Отрыв долига от забоя исключает влияние частиц разбуренной породы на достоверность информации. Зазор меж-- ду наконечником и рабочей поверхностью шарошек превыш ает размеры частиц шламаJ что позволяет судить лишь об абразивном износе наконечника под действием промывочной жидкости. Использование стали определенной марки позволяет свести к минимуму величину абразивного износа наконечника 8, а следовательно, и погрешность измерения, им обусловленную

Применение изобретения позволя- ет исключить подъем долота с забоя скважины для определения его износа и тем самым использовать это время для производительного бурения.

Формула изобретения

Устройство для определения износа шарошечного долота, содержащее ;

5

0

206

корпус с лапами, закрепленные к лапам шарошки, зпкрепленный к корпусу соосно переводник с центральной полостью и перфорированной перегородкой, в которой закреплен соосно корпусу шток с наконечником, расположенным над шарошками, образующая боковой поверхности которого пар.аплель- на образующим рабочих поверхностей шарошек, отличающ ееся тем, что, с целью повьш1ения производительности бурения, устройство снабжено передатчиком и турбогенератором, расположенными в центральной полости над перегородкой, и измерительной и намагничивающей обмотками, расположенньми на штоке, причем шток выполнен по наружной поверхности с . покрытием немагнитным материалом, намагничивающая обмотка подключена к турбогенератору, а измерительные - к передатчику.