Протектор-стабилизатор Советский патент 1993 года по МПК E21B17/10 

Фиг.1

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к бурению, креплению и освоению скважин, к элементам компоновок бурильных и обсадных колонн, а также насосно-компрессорных труб и штанг преимущественно искривленных скважин.

Цель изобретения - повышение надежности работы за счет упрощения конструкции.

На фиг.1 показан протектор-стабилизатор, общий вид с местным разрезом; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Протектор-стабилизатор состоит из корпуса 1 с присоединительными резьбами 2 и продольными пазами 3, обойм 4, выполненных в виде круговых сегментов. Беговые дорожки 5 на сферической поверхности сегмента совмещены с продольными пазами 3, что образует замкнутую продольную полость, куда помещают шары б. Обоймы 4 уступами 7 и штырями 8 зафиксированы на корпусе 1 кожухами 9. которые в свою очередь соединены с корпусом 1 сварочным швом 11 или (для осуществления замены обойм и шаров) винтами (не показано). Наружные поверхности 12 обойм 4, выступающие из кожухов 9, могут армироваться твердым сплавом 13.

Протектор-стабилизатор работает следующим образом.

В процессе осевых перемещений устройства шары 6, находящиеся в обоймах 4, взаимодействуют со стенкой скважины и с некоторым проскальзыванием, воздействуя на соседние шары б, перекатываются по дорожкам качения 5 в продольные пазы 3 корпуса 1, происходит постоянная смена шаров 6, находящихся в рабочем нагруженном режиме. Скорость перемещения шаров 6 в замкнутой продольной полости зависит от скорости осевых перемещений колонны, силы лрихотия шаров 6 к стенке скважины, трения шаров и др. При вращениях устройства в зависимости от величины трения шаров б со стенкой скважины и со стенками дорожек 5 обоймы 4, шары 6 скользят по дорожкам 5 и перекатываются по стенке скважины или наоборот. В процессе спуско- подьемных операций возможно взаимодействие наружных поверхностей 12 обойм 4, выступающих из-под кожуха 9, с неровностями и уступами ствола скважины, а также имеет место с абразивом бурового раствора, поэтому излишний износ обоймы 4 и выпадение шаров 6 предупреждается не только армированием твердым сплавом 13 поверхности 12, но и формой кругового сегмента. Форма кругового сегмента, помимо

выше изложенного, обеспечивает постепенное вхождение шаров 6 в зону нагруженного режима, как следствие, равномерный износ даже при биениях и перекосах колонны в процессе спуско-подьемных операций. Поэтому защищенная от ударных нагрузок конструкция является более стойкой. Кроме того, что конструкция устройства предусматривает наличие промывочных проемов между лопастями (одно из основных требов аний к опорно-центрирующим устройствам, применяемым при бурении и креплении скважин)она проста, технологична при изготовлении деталей и удобна для сборки (разборки, если кожух и корпус не

привариваются, а крепятся болтами).

Ввиду малых моментов сил трения и пусковых моментов трения качения после нахождения колонны в неподвижном состоянии предупреждается заклинивание

в стволе скважины, обеспечивается проходимость инструмента на протяжении всего периода спуско-подъемных операций. Ко всему прочему, снижается износ, уменьшается вероятность поломки, а следовательно,

повышается надежность и долговечность работы устройства.

Формула изобретения Протектор-стабилизатор, включающий

корпус, установленную на корпусе обойму с замкнутой продольной полостью для размещения шаров и узел крепления обоймы на корпусе, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы за

счет упрощения конструкции, каждая обойма выполнена в виде кругового сегмента, расположенного сферической поверхностью наружу, а узел крепления обоймы выполнен в виде кожуха, жестко связанного с

корпусом.

Фиг. 2.

Использование: в компановках бурильных и обсадных колонн при бурении, креплении и освоении скважин. Сущность изобретения: протектор-стабилизатор состоит из корпуса 1 с присоединительными резьбами 2 и продольными пазами 3, обойм 4, выполненных в виде круговых сегментов. Беговые дорожки 5 на сферической поверхности сегмента совмещены с продольными пазами 3 и образуют замкнутую продольную полость для размещения шаров 6. Узел крепления обоймы выполнен в виде кожуха 9, жестко связанного с корпусом 1. 2 ил.