Протектор наддолотный Советский патент 1981 года по МПК E21B17/10 

1

Изобретение относится к оборудованию для бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к средствам защиты долот и обсадных колонн от взаимных повреждений при спуско-подъемнь1х операциях.

Известен протектор для долот, включающий защитную оболочку бурового долота, выполненную двухслойной LlОднако защитная оболочка не предохраняет опору долота от ударов о стенки скважины, требуется время для ее разбуривания, что снижает показатели работы долот. Фрезерные и режуще-истирающие долота после отработки на забое скважины при подъеме способны калибрующими зубками повреждать обсащную колонну, уменьшая ее прочность.

Известен протектор, состоящий из корпуса и съемных резиновых защитных элементов, размещенных в пазах корпуса. Протектор устанавливается над долотом и предохраняет вооружение и опору долота от повреждений f2.

Недостатком протектора является недостаточная эффективность защиты обсадной колонны от повреждений при подъеме долота, так как в процессе

спуска и бурения центрирующие выступы изнашиваются за счет сил трения, диаметр долот становится больше диаметра протектора и калибрукяцие резцы долота начинают взаимодействовать с обсадной колонной.

Кроме того, протектор может применяться только в тех компоновках низа бурильной колонны, в которых

o предусматривается установка центратора над долотсш. При установке только протектора над долотом возникает значительная отклоняхцая сила на долоте в процессе бурения и рас5тет искривление скважины.

Цель изобретения - пбвышение эффективности предохранения долот от износа за счет сохранения наружного ди инетра защитных элементов в про0цессе бурения.

Поставленная цель достигается тем, что корпус протектора выполнен в виде двух телескопически размещен5ных частей, внутренняя из KOTOIMX подпружинена относительно наружной и имеет профильную поверхность, причем защитные элементы подпружинены, имеют поверхность, ответную профиль0ной поверхности внутренней части

корпуса, и установлены с возможностью взаимодействия с последней.

На фиг. 1 показан протектор в процессе спуска, общий вид , на . фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - протектор при бурении, на фиг. 4 - защитный элемент.

Протектор наддолотный имеет корпус, состоящий из телескопически размещенных внутренней 1 и наружной 2 частей. Наружная часть 2 корпуса имеет сквозные .пазы 3 для размещени защитных элементов 4, которые удерживаются в пазах пластинчатыми пружинами 5. Внутренняя часть 1 корпуса имеет профильную поверхность, образованную двумя кольцевыми пазами 6 со скосами 7, а защитные элементы 4 выполнены с ответной им профильной поверхностью 8.

Части 1 и 2 корпуса имеют продольные пазы 9 и 10, соответственно, для размещения шара 11 с целью передачи крутящего момента, а между ними размещена пружина 12 и установлены уплотнительные кольца 13 для создания герметичности. Защитные элементы 4 снабжены сменными износостойкими пластинами 14.

Диаметр протектора по наружной поверхности планок 14 больше диаметра долота на Г-2 мм. В верхней части корпус имеет резьбу 15 для соединения с колонной бурильных труб, а в нижней - резьбу 16 для присоединения долота. Над резьбой 16 внутренней части корпуса по наружной поверхности выполнен бурт 17.

Протектор работает следующим образом.

При спуске долота пружина 12 отжимает внутреннюю часть 2 корпуса и пластины 4 находятся в выдвинутом положении, центрируя долото. Этим предотвращаются контакт вооружения долота со стенкой скважины, сколы зубков долот, порезы обсадной колонны зубками и ударные нагрузки на долото, повреждающие его опоры.

При бурении под действием осевой нагрузки на долото внутренняя часть 2 корпуса перемещается вверх и останавливается в таком положении, когда выступы защитных элементов 4 оказываются напротив кольцевых пазов внутренней части 2.

Пёд действием пластинчатых пружи 5 за {1итные элементы 4 своими выступами входят в пазы внутренней части 2 корпуса. Пружина 12 при этом сжат Крутящий момент в процессе бурения передается от бурильных труб на наружную часть 1 корпуса протектора и далее через шар 11 и внутреннюю часть 2 корпуса - на долото.

При подъеме инструмента осевая нагрузка на долото отсутствует, и пружина 12 выдвигает внутреннюю часть 2 корпуса в нижнее положение, Г1ри этом взаимодействующие профильные поверхности частей корпуса обеспечивают выдвижение защитных элементов 4. Этим долото центрируется, ликвидируются контакт зубков долота со стенкой скважины и возможность повреждения стенки обходной колонны неполностью отработанными зубками долота.

Так как защитные элементы 4 при бурении- утоплены, то уменьшается их износ и увеличивается долговечность их работы по прямому назначени Предлагаемый протектор поддолотный особенно эффективен в составе компоновок низа бурильных колонн, не предусматривающих установку наддолотного центратора. Поэтому в таких компоновках утопленное положение пластин предотвращает возникновение значительной отклоняющей силы на долоте и рост искривления участка скважины. Предохранение обсадных колонн от повреждений зубками долот не только при спуске, но и при подъеме долот с неполностью отработанным вооружением позволяет увеличить долговечность обсадных колонн.и сохранить их прочность.

Формула изобретения

Протектор наддолотный, включающий корпус с пазами для размещения защитных элементов, отличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности предохранения долот от износа за счет сохранения наружного диаметра защитных элементов в процессе бурения, корпус выполнен в виде двух телескопически размещенных частей, внутренняя из которых подпружинена относительно наружной и имеет профильную поверхность, причем защитные элементы подпружинены, имеют поверхность, ответную профильной поверхности вну.тренней части корпуса, и установлены с возможность взаимодействия с последней

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Д. Авторское свидетельство СССР №390254 кл. Е 21 В 9/08, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР W142244, кл. Е 21 В 17/10, 1961.

.L

Фиг.1

ЬА

Put2

15

-/

Фиг.Ч