Сигнализатор заклинивания шарошечного долота Советский патент 1992 года по МПК E21B12/02 

Изобретение относится к техническим средствам для бурения скважин, а именно к забойным устройствам контроля заклинивания шарошечных долот.

Целью изобретения является повышение эффективности работы сигнализатора путем повышения достоверности информации о заклинивании шарошек.

На чертеже изображен сигнализатор заклинивания шарошечного долота, разрез.

Сигнализатор состоит из составного цилиндрического корпуса с присоединительными элементами 1 и 2, центральным промывочным каналом 3 и датчиками 4, выполненными в виде срезных штифтов. В промывочном канале 3 корпуса концентрич- но установлена цилиндрическая полая втулка 5, внутренняя полость 6 которой выполнена эксцентрично относительно оси втулки 5. Втулка 5 имеет наружную резьбу 7 на одном конце и выступ 8 на другом. Корпус состоит из верхней части 9 с кольцевым углублением 10 и нижней части 1.1 с внутренней резьбы 12. В верхней части 9 корпуса выполнена перегородка 13 с эксцентричным сквозным отверстием 14 относительно оси корпуса.

При сборке сигнализатора втулка 5 наружной резьбой 7 жестко соединяется с нижней частью 11 корпуса, а выступ 8 помещается в углубление 10 верхней части 9. Датчиками 4 втулка 5 жестко соединяется с верхней частью 9 корпуса. При этом оси отверстия 14 перегородки 13 и внутренней полости 6 втулки 5 расположены в диаметральной плоскости по одну сторону от оси корпуса, а их эксцентриситеты равны между собой.

Сигнализатор заклинивания шарошечного долота работает следующим образом.

При спуске сигнализатора в скважину шарошечное долото крепится с помощью присоединительного элемента 2 к нижней части 11 корпуса, а бурильная колонна - к верхней части 9 посредством присоединительного элемента 1. Во время бурения рабочий крутящий момент передается от бурильной колонны долоту через соединенные датчиками 4 верхнюю часть 9 корпуса с втулкой 5 и жестко соединенную посредством резьбы втулку 5 с нижней частью 11 корпуса. Промывочная жидкость свободно проходит через эксцентричное сквозное отверстие 14 перегородки 13, эксцентричную полость 6 втулки 5 и центральный канал 3 корпуса сигнализатора. При заклинивании шарошек долота резко увеличивается крутящий момент, необходимый для вращения долота. После достижения его величины, в 1,5-2 раза превышающей величину рабочего

крутящего момента, разрушаются датчики 4 и верхняя часть 9 корпуса вместе с бурильной колонной получает возможность свободного вращения относительно нижней

части 11 и соответственно относительно долота. В результате этого крутящий момент не передается на долото, прекращается уг- лубка скважины и дальнейший катастрофический износ опоры долота.

0 После разрушения датчиков 4 перегородка 13 вместе с верхней частью 9 корпуса сигнализатора и бурильной колонны свободно вращается относительно неподвижной втулки 5. При этом вследствие

5 эксцентричного выполнения отверстия 14 в перегородке 13, перегородка 13 периодически перекрывает эксцентричную полость б втулки 5, препятствуя свободному прохождению промывочной жидкости в централь0 ный канал 3. В результате в бурильной колонне возникают резкие колебания давления промывочной жидкости, что регистрируется на поверхности и служит сигналом для подъема и замены изношенного шаро5 шечного долота.

При подъеме бурильной колонны нижняя часть 11 корпуса вместе с долотом удерживается на резьбе 7 втулки 5 и извлекается на поверхность вследствие упора выступа 8

0 в торец углубления выточки 10 верхней части 9 корпуса.

Для повторного использования сигнализатора производят замену разрушенных датчиков 4 новыми.

5 Предлагаемый сигнализатор заклинивания шарошечного долота отличается от известного тем, что за счет обеспечения достоверности информации о заклинивании шарошек долота предотвращается возмож0 ность непроизводительных затрат времени и труда на необоснованные подъемы и спуски бурильной колонны, экономится затрата времени на бурение скважины, повышается коммерческая скорость бурения.

5 Формула изобретения

Сигнализатор заклинивания шарошечного долота, содержащий составной, из верхней и нижней частей, цилиндрический корпус с центральным промывочным кана0 лом и цилиндрическую полую втулку, установленную концентрично в промывочном канале корпуса, прикрепленную к нижней части корпуса и соединенную с верхней частью корпуса посредством датчиков, о т л и5 чающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы сигнализатора путем повышения достоверности информации, в верхней части корпуса выполнена перегородка с эксцентричным сквозным отверстием относительно оси корпуса, а внут

ренняя полость втулки выполнена эксцент- сти втулки расположены в диаметральной рично относительно оси втулки, причем оси плоскости по одну сторону от оси корпуса, а отверстия перегородки и внутренней поло- их эксцентриситеты равны между собой.

Изобретение относится к техническим средствам для бурения скважин, а именно к забойным устройствам контроля заклинивания шарошечных долот, и позволяет повысить эффективность сигнализатора заклинивания шарошечного долота путем повышения, достоверности информации о заклинивании шарошек. Это достигается тем, что в верхней части 9 корпуса имеется перегородка 13с эксцентричным сквозным отверстием -14, Втулка 5 выполнена с эксцентричной внутренней полостью 6. Оси отверстия 14 и полости 6 расположены в диаметральной плоскости по одну сторону от оси корпуса, а их эксцентриситеты равны между собой. При работе, после разрушения датчиков 4,перегородка 13 периодически перекрывает полость 6 втулки 5. В бурильной колонне возникают резкие колебания давления промывочной жидкости, поскольку перегородка 13 препятствует, свободному прохождению промывочной жидкости в центральный канал 3. 1 ил.