Протектор для бурильных труб Советский патент 1991 года по МПК E21B17/10 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к устройствам для защиты от износа бурильных и обсадных труб.

Цель изобретения - повышение надежности работы путем улучшения качества крепления протектора на бурильной трубе.

На фиг.1 показан протектор в сборе с бурильной колонной; на фиг.2 - протектор в сборе перед установкой на бурильную тру- бу.

Протектор состоит из корпуса 1, выполненного из термоусаживающегося материала и имеющего гнезда 2 для размещения

рабочих элементов 3, выполненных из износостойкого антифрикционного материала. Рабочие элементы 3 имеют с внутренней стороны полости 4, в которых расположены упругие подпятники в виде эластичных вкладышей 5, выполненные в поперечном сечении Л -образной формы Полости 4 имеют в поперечном сечении ступенчатую форму, причем ступень большего размера расположена на входе полости. Внутренняя поверхность эластичных вкладышей выполнена радиусом, выбираемым из соотношения

,

О 1

где а - ширина вкладыша;

R - радиус внутренней поверхности вкладышей,

а глубина большей ступени йнулренней полости рабочих элементов выбирается в соответствии с зависимостью

з где b - глубина большей ступени внутренней полости рабочих элементов;

с - размер выступающей части вкладышей над полостью рабочих элементов.

Рабочие элементы 3 выполнены из элек- третного материала с поверхностной плотностью заряда не менее 0,8 Кл/см2. Данная величина обусловлена тем, что при заряде меньше 0,8 -Ю 5 Кл/см на достигается достаточной степени кристалличности полимера и плотности упаковки сферолитов и отсюда заметно уменьшается прочность материала.

Сборка протектора осуществляется следующим образом.

Рабочие элементы 3 с размещенными в них вкладышами 5 устанавливают на бурильной трубе, помещенной в специальную литьевую форму. В литьевой форме проводят отливку корпуса протектора, который соединяет детали протектора в единый узел. В процессе формирования корпуса 1 происходит передача усилия воздействия впрыскиваемого под давлением в литьевую форму расплава полимерного материала на рабочие элементы 3, а через них - на размещенные в рабочих элементах 3 вкладыши 5, Под действием передаваемого усилия вкладыши 5 своей внутренней поверхностью стремятся прижаться к поверхности бурильной трубы, при этом стенки вкладышей 5 деформируются, воздух из-под вкладышей 5 выдавливается и под ними образуется пониженное давление, благодаря чему вкладыши 5 плотно прилегают к поверхности трубы. По мере остывания корпуса протектора происходит линейная усадка полимерного материала, из которого он отлит.

Вследствие усадки возникает дополнительное усилие, которое сильнее прижимает вкладыши 5 к бурильной трубе.

Протектор работает следующим образом.

При вращении бурильной колонны или спуско-подъемных операциях рабочие элементы 3 скользят по стенкам обсадной трубы. За счет того, что материал,-из которого изготовлены рабочие элементы 3, обладает электретным зарядом, износ рабочих элементов незначителен.

При ударе протектора о стенки обсадной колонны происходит гашение силы удара за счет размещенных в полости 4 рабочих элементов 3 эластичных вкладышей 5. Надежное крепление протектора на бурильной

трубе обеспечивают эластичные вкладыши 5, плотно прижатые к поверхности бурильной трубы за счет выполнения внутренней поверхности в виде канавки с радиусом в поперечном сечении.

Формула изобретения

1.Протектор для бурильных труб, включающий корпус с гнездами для размещения рабочих элементов из износостойкого антифрикционного материала и расположенные под рабочими элементами упругие подпятники, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы путем улучшения качества крепления протектора на

трубе, рабочие элементы выполнены с внутренней стороны с полостями ступенчатой формы в поперечном сечении для размещения подпятников, причем ступень большего размера расположена на входе полости,

подпятники выполнены в виде 0 -образных вкладышей, а корпус - из термоусаживаю- щегося материала.

2.Протектор по п. 1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что внутренняя поверхность вкладышей выполнена радиусом, выбираемым из соотношения

, где h - ширина вкладыша;

R - радиус внутренней поверхности вкладышей,

а глубина большей ступени внутренней полости рабочих элементов выбирается в соответствии с зависимостью ,

где b - глубина большей ступени внутренней полости рабочих элементов;

с - размер выступающей части вкладышей над полостью рабочих элементов.

3.Протектор по п. 1,отличающий- с я тем, что рабочие элементы выполнены

мз электрет ного материала с поверхностной плотностью заряда не менее 0,8 Кл/см .

Тру5а

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - улучшение качества крепления протектора на бурильной трубе. Протектор состоит из корпуса 1, выполненного из термоусажи- вающегося материала и имеющего гнезда 2 для размещения рабочих элементоа (РЭ) 3. Последние выполнены из износостойкого антифрикционного материала и имеют с внутренней стороны полости 4, в которых расположены эластичные вкладыши (В) 5. Полости 4 в поперечном сечении имеют ступенчатую форму, Внутренняя поверхность В 5 выполнена радиусом, выбираемым из соотношения , где d - ширина В 5; R - радиус внутренней поверхности В 5. Глубина большей ступени РЭ 3 выбирается из соотношения , где b - глубина большей ступени внутренней полости РЭ 3; с - размер выступающей части В 5 над полостью РЭ 3. РЭ 3 выполнены из электрет- ного матеоиала с поверхностной плотностью заряда не менее 0,8 Кл/см2. При вращении или возвратно-поступательном движении РЭ 3 взаимодействуют со стенками обсадной колонны. При взаимодействии или ударе происходит гашение силы удара за счет р чмещения РЭ 3 и В 5. 2 з.п ф-лы, 2 ил.

фиг.I