Стабилизатор Советский патент 1981 года по МПК E21B17/10 

Однако известное устройство Не обеспечивает достаточной стабилизации бурового става.

Цель изобретения - повышение надежности стабилизации бурового става.

Поставленная цель достигается тем, что опорные блоки имеют ограничители радиального неремещения и подвижно установленные и радиально расположенные направляющие втулки, причем упругие элементы размещены между опорными блоками и корпусом. Кроме того, блоки, направляющие втулки и стабилизирующие узлы. имеют каналы подвода продувочного агента.

На чертеже показан общий вид стабилизатора.

Стаоилизатор включает корпус 1, снабженный резьбовыми концами для соединения со щтангами бурового става и щарошечным долотом.

В трех продольных пазах 2 корпуса 1 размещены стабилизирующие узлы 3, каждый из которых включает ось 4 с надетой на нее боковой цилиндрической щарощкой

5и двумя опорными Ьлоками 6, заключающими концы оси 4, зафиксированные от проворота в опорных блоках 6 фиксаторами 7. Опорные блоки имеют направляющие втулки 8, подвижно установленные и радиально расположенные, которые жестко присоединены к корпусу 1. В опорных блоках

6имеются центровочные отверстия 9, снабженные уплотнениями 10, вмещающие направляющие втулки 8. В корпусе 1 выполнено отверстие 11, в направляющих втулках имеются продольные отверстия 12, соединенные с радиальным отверстием 13, в опорных блоках 6 имеются отверстия 14, а в осях 4 - сквозные продольные отверстия 15 и радиальные сверления 16. Отверстия 11, 12, 13, 14, 15, 16 при сборке соединяются, образуя систему подвода продувочного (промывочного) агента из центрального осевого канала 17 в корпусе 1 к трущимся поверхностям оси 4 и щарощки 5. Между опорными блоками 6 и корпусом 1 в радиальном направлении размещены упоры 18 из упруго-диссипативного материала.

Опорные блоки имеют также ограничители радиального перемещения 19, жестко связанные с корпусом 1, которые ограничивают перемещение стабилизирующих узлов 3 в сторону увеличения диаметра. Расположение упоров 18 и ограничителей 19 обеспечивает в собранном виде заданную величину зазора 20 между опорными блоками 6 и корпусом 1 в смонтированном стабилизаторе.

Стабилизатор работает следующим образом.

При сборке стабилизатора, геометрические размеры упоров 18 и ограничителей 19 обеспечивают наружный диаметр стабилизатора по выстунающим частям боковых

цилиндрических шароШек 5 несколько большим диаметра буримой скважины. Благодаря этому нри входе стабилизатора в скважину шарощки 5 плотно прижаты к стенкам скважины, а упоры 18 имеют небольшое предварительное сжатие. В процессе бурения при обкатывании боковых цилиндрических щарошек 5 по стенкам скважин поперечная переменная нагрузка,

воспринимаемая шарошкой 5, передается через ось 4 жестко соединенным с ней опорным блокам 6, имеющим возможность перемещения под воздействием этой нагрузки вдоль радиальных направляющих стержней 8 на величину заданного зазора 20. При этом упоры 18 из упруго-диссипативного материала сжимаются на ту же величину. Таким образом поперечная колебательная нагрузка передается буровому ставу и далее на станок через упруго-диссипативный материал упоров, что обеспечивает гашение энергии поперечных колебаний. Упруго-диссипативные свойства материала (коэффициент жесткости, коэффициент

демпфирования, геометрические размеры толщина упоров 18, величина заданного упругого зазора 20) должны выбираться из расчета максимальных радиальных нагрузок, зависящих от типа станка, режимных

параметров, глубины бурения. Сжатый воздух (или промывочная жидкость) из центрального осевого канала 17 стабилизатора через отверстия 11 в корпусе, через отверстия 12 и 13 в направляющих стержнях 8

и далее через отверстия 14 в опорных блоках 6 и отверстия 15 и 16 в осях 4 поступает к трущимся поверхностям осей 4 и шарошек 5 для их очистки и смазки. Наличие уплотнений 10 обеспечивает отсутствие

утечек сжатого воздуха в подвижном соединении опорных блоков 6 и направляющих стержней 8.

Предлагаемое техническое решение, обеспечивающее отсутствие зазора между шарошкой и стенкой скважины и наличие виброизолирующих упруго-диссипативных упоров между опорными блоками стабилизирующих узлов и корпусом стабилизатора, позволит получить дополнительное снижение поперечных колебаний бурового става и вибраций станка по сравнению с известными конструкциями жестких стабилизаторов, то есть позволит увеличить эффективность работы стабилизатора. Нри этом за

счет упругого опирания стабилизирующего узла на корпус стабилизатора будут улучнгены условия работы трущейся пары - ось-шарошка, что позволит существенно увеличить долговечность самого стабилизатора.

Формула изобретения

1. Стабилизатор, преимущественно шарощечный, включающий корпус с пазами, в

KotopbiJc установлены стабилизирующие узлы с опорными блоками, и упругие элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности стабилизации бурового става, опорные блоки имеют ограничители радиального перемещения и подвижно установленные и радиально расположенные направляющие втулки, причем упругие элементы размещены между опорными блоками и корпусом.

2. Стабилизатор поп, 1,отличающийс я тем, что направляющие втулки и стабилизирующие узлы имеют каналы подвода продувочного агента.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3907048, кл. 175-325, опубл. 1975.

2.Авторское свидетельство СССР № 646027, кл. Е 21В 17/10, 1973.