Центратор бурильного инструмента Советский патент 1981 года по МПК E21B17/10 

(54) ЦЕНТРАТОР БУРИЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА

. I ;

Изобретение относится к области бурения скважин, а более конкретно к устройствам для центрирования бурильного инструмента при управ.лении направлением ствола вертикальных и иаклонно направленных скважнн.

Известны центрирующие устройства бурильного инструмента, например забойного двигателя, включающие корпус, имеющий приваренные лопасти, закрепленные резЬ: бовымн соединениями к корпусу забойногодвигателя (1).Этот центратор размещен в строго определенном месте и по бурильиому инструменту не перемещается. При сработке лопастей 1Китраторы заменяют в ремонтных цехах, что ;1атрулняет оперативное регулирование, направление ствола скважины.

Наиболее близким техническим рещенйём к и.юбретенню является центратор бурильного инструмента, включающий корпус с лопастями, выполненные на внутренней поверх иостн корпуса продольиые и поперечиые па.ы. и э.чементы крепления корпуса к бурилыюму инструменту 2.

Недостаток устройства заключается в том, что на узел крепления корпуса действуют контактные напряжения, за счет чего не обеспечивается достаточная надежность крепления корпуса к бурильному инструмен-. . ту, приводящая к провороту корпуса и его осевому смещению;

Цель изобретения - повышение надежности крепления корпуса за счет раздельиого восприятия им осевых и окружных усилий.

Указанная цель достигается тем, что 10 бурильный инструмент имеет пазы, образующие с пазами корпуса продольные и поперечные замкнутые полостн, а элементы крепления выполнены в виде щариков и уста.новлеиы .в замкнутых полостях с зазором по длине полостн причем величина зазора больше диаметра шарика. , . На фиг. I показано центрирующее устройство на бурильном инструменте в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. I (по поперечной канавке); на фиг. 3 - сечение . Б-Б на фнг. 1 (по продольной; канавке):

Центрирующее устройство состоит из .корпуса I с лопастями и узла крепления .его к бурильному инструменту 2. Узел крепления содержит шарики 3 и замковые пробки 4.

Шарики 3 размещены в поперечных пазах а и продольных пазах в, выполненных на корпусе I и бурильном инструменте 2 и образующих замкнутые полости. Замковые пробки 4 размещены в корпусе I на выходах продольных пазов вив противоположных сторонах поперечных пазов а. В местах соединения поперечных и продольных пазов замковые пробки 4 совмещены.

Между шариками 3 поперечной замкнутой полости по ее длине имеется зазор d, а между шариками 3 продольной замкнутой полости по ее длине в - зазор С. Зазоры :d и с больше диаметра щарика 3.

Собирают центратор бурильного инструмента следующим образом.

На бурильный инструмент 2 надевают корпус и совмещают поперечные пазы а, образуя замкнутую полость. Заворачивают одну из замковых пробок 4, а в отверстие для другой закладывают щарики 3, После полной закладки щариков 3 один из них удаляют, например вытаскивают стальным тросиком в противоположное отверстие под замковую пробку 4 и заворачиваю.т замковые пробки 4. Таким же обра.чом заполняются шариками 3 продольные полости,,образованные продольными каналами 6.

При работе цеитрирующего устройства в скважине осевые нагрузки воспринимают щарики 3 в поперечной полости S, а окружные усилия воспринимают шарики 3 в продольиые полости. Замковые пробки 4 усилий не воспринимают и являются ненагруженными.

При необходимости замены корпуса I с лопастями или перемещении его по бурильному инструменту 2 (в места, имеющие поперечные и продольные пазы), замковые пробк} 4 выворачивают и шарики 3 выталкивают стальиым тросиком в противоположные отверстия поперечных и продольных полостей.

Размещение щариков в поперечных и перпенднулярных к инм продольных полостях круглого сечения позволяет восприии-.

мать осевые усилия только шариками в поперечных полостях, а окружные усилия - только шариками в продольных полостях. Наличие зазора между шариками более диаметра щарика в обоих типах полостей исключает смятие замковых пробок и восприятие шариками несвойственных им уси-, ЛИЙ, то есть осевых усилий в продольных полостях и окружных усилий в поперечных полостях.

Технико-экономическая эффективность

изобретения заключается в снижении материальных затрат, связанных с проводкой наклонно направленных скважин.

Формула изобретения

Центратор бурильного инструмента, включающий корпус с лопастями, выполненные на внутренней поверхности корпуса профильные и поперечные пазы, и элементы крепления корпуса к бурильному инструменту, отличающийся тем, что, с целью повышения

. надежности крепления корпуса за счетраздельного восприятия им осевых и окружных усилий,- бурильный инструмент имеет пазы, образующие с пазами корпуса продольные и поперечные замкнут1; е полости, а элементы к{ епления выполнены в виде шариков

и установлены в замкнутых полостях с зазорЬм по длине полости, причем величина зазора больше диаметра шарика. Источиики информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Беляер В. М. Компоновки нижней части бурильной колонны. ВНИИОЭНТ, М., 1972, с. 68.

2. Патент США № 3482589, кл. 308-4, опублик. 1969 (прототип)..