Сигнализатор осевой нагрузки на долото Советский патент 1991 года по МПК E21B44/00 

1

(21)4498292/03

(22)08.08.88

(46) 07.03.91. Бюл. О 9

(71)Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности

(72)Т.К.Аливердизаде, Р.М.Мамедов, Ф.-А.Г.Исмайлов, Л.М.Орман, А.С.Па- медов и С.М.Сафаров

(53) 622.242 (088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР

№ 1310511, кл. Е 21 В 44/00, 1985.

Авторское свидетельстяо СССР № 1021769, кл. Е 21 В 44/00, 1981.

(54) СИГНАЛИЗАТОР ОСЕВОЙ НАГРУЗКИ НА ДОЛОТО

(57) Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для сигнализации, регулирования и контроля нагрузки на долото. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение демпфирующего эффекта за счет вязкостного поглощения энергии колебаний бурильного вала цилиндрической пружиной и протекающей через нее промывочной жидкостью. Сигнализатор состоит из корпуса (К) 1 с проточным каналом 2, в котором с возможностью

(Л

оэ

00 00

осевого перемещения установлен поршень-шпиндель (1Ш1) 3. В верхней час- , ти К закреплена горизонтальная перегородка (П1) 7 с каналами 9 для про- хода промывочной жидкости. Между ГП и торцом ГШ1 установлена цилиндрическая пружина 6. В корпусе ШЧ выполнено центральное отверстие 4 для прохода жидкости. При создании осевой нагруз-

Изобретение относится к технике бурения, а именно к техническим средствам, предназначенным для сигнализации, регулирования и контроля нагрузки на долото.

Целью изобретения является упроще- ние конструкции и повышение демпфирующего эффекта за счет вязкостного поглощения энергии колебаний бурильного вала цилиндрической пружиной и протекающей через нее промывочной жидкое- тью.

На чертеже изображен сигнализатор осевой нагрузки на долото при разжатом положении цилиндрической пружины.

Сигнализация осевой нагрузки на

долото состоит из корпуса 1, снабженного проточным каналом 2, внутри которого с возможностью осевого перемещения установлен поршень 3 с центральным отверстием 4, жестко соединенный с полым шпинделем 5, взаимодействующим с корпусом 1. Сопрягаемые поверхности шпинделя 5 и корпуса 1 имеют в сечении некруглую форму. Поршень 3 с помощью цилиндрической пружины 6, установленной с зазором относительно корпуса 1 и выполняющей функции регулятора расхода жидкости, подпружинен относительно горизонтальной перегородки 7, зафиксированной в корпусе 1 втулкой 8 и снабженной сквозными отверстиями 9, сообщающими полость корпуса 1 над перегородкой 7 с зазором между пружиной 6 и упомянутым корпусом.

Сигнализатор работает следующим

образом.

Устройство в сборе устанавливаетс на бурильной колонне над долотом как при турбинном, так и при роторном спсобах бурения. Когда инструмент нахо дится на весу, нагнетаемая в бурильную колонну жидкость проходит через отверстия 9 в перегородки 7, зафиксики на забой скважины К перемещается вниз. Пружина 6 сжимается,-уменьшая межвитковые расстояния, через которые проходит промывочная жидкость. При этом повышается давление жидкости в системе бурильный вал, что фиксируется на поверхности, сигнализируя

0соответствующей нагрузке на долото.

1ил.

Q 5

0

35

. ,

55рованной в проточном канале 2 корпуса 1 втулкой 8, и попадает в зазор между корпусом 1 и пружиной 6, находящейся в разжатом состоянии. После этого жидкость проходит через зазоры между витками пружины 6 и попадает в центральное отверстие поршня 3 и затем через полость шпинделя 5 проходит в долото и попадает на забой скважины. При этом давление нагнетаемой в скважину жидкости контролируется на устье скважины манометром и при нахождении бурильного инструмента на весу данный манометр будет показывать минимальное давление, так как зазоры между витками пружины 6 имеют максимальную величину. При посадке бурильного инструмента на забой скважины и его нагружении начинает перемещаться вверх шпиндель 5, а вместе с ним поршень 3, который сжимает пружину 6. При сжатии пружины 6 уменьшаются зазоры между ее витками и увеличивается сопротивление протекающей через эти зазоры жидкости, в результате чего давление жидкости в бурильной . колонне повышается и отражается на показании устьевого манометра. Увеличение давтения жидкости в бурильной колонне сигнализирует об увеличении нагрузки на долото.

При уменьшении нагрузки на долото шпиндель 5 вместе с поршнем 3 перемещается вниз, а пружина 6 начинает разжиматься и зазоры между ее витками увеличиваются. С результате сопротивления жидкости, проходящей через зазоры между витками пружины 6, уменьшается давление в бурильной колонне и отражается на показании устьевого манометра .

Таким образом, пружина 6 в данном устройстве выполняет функцию регулятора расхода жидкости и определенное показание устьевого манометра сигнаJ16331

лизирует о соответствующей нагрузке, приходящейся непосредственно на долото.

Формула изобретения

Сигнализатор осевой нагрузки на долото, содержащий проточный полый корпус, поршень-шпиндель с центральным отверстием, установленный в корпусе с возможностью осевого перемещения, горизонтальную перегородку с каналами для прохода промывочной жидкости, установленную в верхней части сигнализатора цилиндрическую пружину и узел регулирования прохода промывоч

01

ной жидкости, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения демпфирующего эффекта за счет вязкостного поглощений энергии колебаний бурильного вала цилиндрической пружиной и протекающей через нее промывочной жидкостью, узел регулирования прохода промывочной жидкости выполнен в виде пружины, установленной между горизонтальной перегородкой и поршнем-шпинделем, при этом корпус сигнализатора и внешняя поверхность пружины образуют полость, гидравлически сообщающуюся с центральным отверстием и со сквозными отверстиями в горизонтальной перегородке.