Калибратор Советский патент 1992 года по МПК E21B10/26 E21B17/10 

Настоящее изобретение относится к буровой технике, а именно к лопастным калибраторам.

Известен лопастной калибратор, лопасти которого армированы износостойкими вставками. Недостатком указанного калибратора является выполнение вооружения заподлицо с телом лопасти, что не позволяет эффективно разрушать уступы и неровности стенок скважины при ее калибровании. Это ведет к снижению механической скорости калибрования при бурении, т.к. при это разрушение горной породы происходит в режиме истирания. Также неизбежно зависание низа бурильной колонны на калибраторах из-за образования аномального износа заходного участка лопастей. Поэтому часть осевой силы, передаваемой долоту, перераспределяется для разрушения забоя скважины. Вследствие указанного

сдерживается процесс углубления долота и снижаются технико-экономические показатели бурения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является калибратор, у которого твердосплавные вставки на концевой части лопастей установлены под углом коси калибратора на длине, не превышающей 0,2-0,3 длины прямолинейной части лопастей.

Известный калибратор лучше разрушает горную породу при калибровании ствола скважины, поскольку неровности ствола скважины разрушаются резанием. Однако, вследствие нерациональной схемы расположения вооружения на заходной части ано- мального износа на этой части не предотвращена. Следовательно, имеют место и все перечисленные выше недостатки, что также приводит к снижению механичкVJ XJ

СЛ СЛ

GJ

ской скорости бурения и увеличивает затраты времени на единицу проходки.

Появление кольцевой выработки (аномальный износ) в заход юй части лопасти способствует образованию аналогичной формы концевого забоя, на котором происходит зависание калибратора, принимая на себя часть осевой силы передаваемой долоту, что и является причиной снижения механической скорости бурения.

Целью изобретения является повышение эффективности работы калибратора.

Указанная цель достигается тем, что в калибраторе, содержащем корпус и закрепленные на его наружной поверхности продольные лопасти, имеющие прямоугольную рабочую поверхность, армированную твердосплавными вставками, рабочая поверхность в нижней части лопастей выполнена в продольном сечении ребристой, ребра расположены с правым наклоном к оси калибратора и имеют в поперечном сечении клиновидную форму с углом приост- рения, уменьшающимся в направлении нижнего торца лопастей, твердосплавные вставки размещены на боковых поверхностях ребер, вставки, размещенные на обра- щенных к нижнему торцу лопастей боковых поверхностях ребер, имеют вылет нал этими поверхностями, а вставки, размещенные на противоположных боковых поверхностях ребер установлены заподлицо с этими поверхностями, а также тем, что рабочая поверхность в верхней части лопастей выполнена в продольном сечении ребристой, аналогичной рабочей поверхности в нижней части лопасти.

На фиг. 1 представлена лопасть, фронтальный вид; на фиг. 2 - сечение А-Л на фиг. 1.

Лопастной калибратор включает лопасть, рабочая поверхность которой в нижней и верхней части имеет ребра 1, образованные поверхностями 2. Ребра расположены с правым наклоном к оси калибратора. Поверхности ребер армированы твердосплавными вставками 3 и 4, причем вставки 3, размещенные на обращенных к нижнему торцу лопастей боковых поверхностях ребер, имеют вылет, а вставки А, размещенные на противоположных боковых поверхностях ребер, установлены заподлицо с этими поверхностями. Ребра 1 в поперечном сечении имеют клиновидную форму с углом приострения, уменьшающимся в направлении нижнего торца лопастей. Линия схождения поверхностей ребер является их вершинами.

Калибратор лопастной работает следующим образом.

Калибратор устанавливается в компоновке низа бурильной колонны для центрирования инструмента и калибрования скважин. При вращении компоновки и передачи нагрузки на долото, последнее разрушает породу на забое скважины. Долото образует на стенке скважины неровности,

которые должен разрушать калибратор. Режущее вооружение 3, расположенное на нижней поверхности ребер, эффективно разрушает породу в режиме резания. При этом вооружение опережающего ребра с наименьшим углом наклона «, в наибольшей степени работает в режиме породоразруша- ющего инструмента или расширителя,

За счет ребристой формы поверхности заходной части достигается необходимое

количество концентрации вооружения, что предотвращает образование опережающего износа и, следовательно, кольцевых выработок, которые могут ограничивать механическую скорость бурения.

Общественно-полезным преимуществом является повышение механической скорости калибрования при бурении, а также повышение стойкости калибратора, что повышает эффективность его применения.

Ф о р м у л а и з о б р ет е н и я

1.Калибратор, содержащий корпус и закрепленные на его наружной поверхности продольные лопасти, имеющие прямоугольную рабочую поверхность, армированную твердосплавными вставками, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы калибратора, рабочая поверхность в нижней части лопастей

выполнена в продольном сечении ребристой, при это ребра расположены с правым наклоном к оси калибратора и имеют в поперечном сечении клиновидную форму с углом приострения, уменьшающимся в направлении нижнего торца лопастей, а твердосплав- ные вставки размещены на боковых поверхностях ребер, причем вставки, размещенные на обращенных к нижнему торцу лопастей боковых поверхностях ребер, имеют вылет над этими поверхностями, а вставки, размещенные на противоположных боковых поверхностях ребер, установлены заподлицо с этими поверхностями.

2.Калибратор по п. 1,отличающий- с я тем, что рабочая поверхность в верхней

части лопастей выполнена в продольном сечении ребристой, аналогичной рабочей поверхности в нижней части лопастей.

+ +- +

Использование: центрирование буриль- ной колонны и калибровка1 стенок скважины в процессе бурения. Сущность изобретения: калибратор содержит корпус и закрепленные на его наружной поверхности продольные лопасти с прямоугольной рабочей поверхностью. Рабочая поверхность в нижней части лопастей выполнена в продольном сечении ребристой. Ребра расположены с правым наклоном к оси долота и имеют в поперечном сечении клиновидную форму. Угол приострения ребер уменьшается в направлении нижнего торца лопастей. На боковых поверхностях ребер размещены твердосплавные вставки. Вставки, расположенные на боковых поверхностях ребер, обращенных к нижнему торцу лопастей, имеют вылет над этими поверхностями. Вставки, расположенные на противоположных боковых поверхностях ребер, установлены заподлицо с этими поверхностями. Рабочая поверхность в верхней части лопастей может быть выполнена в продольном сечении ребристой, аналогичной рабочей поверхности в нижней части лопастей. 1 з.п, ф-лы. 2 ил. Ё

f

-k

Јfcd

%&

Qs

Ъ.

Фиг.1

°1з

.

/

Фие.2.