Роторно-турбинный бур Советский патент 1982 года по МПК E21B4/00 

(54) БУР РОТОРНО-ТУРБИННЫЙ

Изобретение относится к буровой технике, а именно к конструкциям роторно-турбйнных буров (РТБ).

Известна конструкция роторнотурбинного бура, вклгочакядая траверсу, набор грузов-утяжелителей, забойные двигатели, долота 1.

Зазор между стенкой скважины и деталями бура, например грузами велик (в РТВ 760 зазор б 30 мм на сторону, диаметр грузов D 700 мм).

В процессе бурения марсмки долот в каждый мокюнт времени занимают различные положения относительно центра бура. Этим положениям соответствуют различные значения диаметров бура, огфедепяе}«ых по долотам. Так, в момент времени, одна из шарошек каждого долота 3-х шарошечного на- . ходится на максимальном расстоянии от оси бура, диаметр бура по долотао DJ. максимальный и равен номинальному диаметру Оц бура РТВ (w .) Калибрование стенок скважины происходит при D DWKX

Когда же две смежные шарошки каждого долота находятся на максимальном и равноудаленном расстоянии от оси бура, диаметр бура по долотам минимальный, т.е. (D ) В остальные моменты времени D, D« Опмхж, Как известно,при бурении постоянно происходят поперечные колебания бура в скважине. Их амплитуда (без учета увеличения диаметра скважины от разработки) огр аничена величиной Dmotx - ,.

В агрегатах реактивно-турбинного бурения (РТВ760) диаметр грузов-утя10желителей ,vw.H. поэтому ударные нагрузки возниканиаие от соударений бура со стенкой скважины, воспринимаются не грузами, а долотами (опорнойшарошки) и валами турбобуров, что

15 приводит к преждевременному долотf, искривлению или поломке валов турбобуров. Однако траверса и набор грузов-утяжелителей (особенно его верхняя часть) прк этих поперечных

20 колебаниях бура по инерции будут соударяться со стенкой скважины, а так как величина амплитуды колебаний D, 0„4„это приводит к искривлению оси скважины, отклонению

25 ее от вертикали, снижению скорости буренияг ухудшению качества стволасКважины..

Значительно уменьшить- зазор о в реактивно-турбинных бурах невозможно,

30 так как при небольшой величине S эначитальная часть реактивного момента будет расходоваться на трение бура о стенку скважины и переносного вращения бура- не будет (от реактивного момента).

Известны также буры роторно-турбинные, включающие траверсу, набор грузов утяжелителей, забойные двигатели, долота 2. Переносное вращени забойных двигателей осуществляется ротором, зазор 5 значительно меньше, чем в реактивно- турбинных бурах (в РТБ 394) зазор -9 мм) , однако и в этих бурах ,, в связи с чем вышеназванные недостатки реактивнотурбинных буров присущи и роторнотурбинным бурам, хотя и в меньшей мере (Df«ax - DwvU, « 14 мм в РТБ 394) .

Целью изобретения является повышение производительности труда при бурении и улучшение качества ствола скважины.

Указанная цель достигается тем, что максимальный диаметральный разме поперечного сечения грузов-утяжелителей и траверсы меньше номинального диаметра бура, но больше диаметра бура при таком расположении его долот ., при котором- две смежные шарошки каждого долота установлены на максимальном и равноудаленном расстояни от оси бура.

На фиг. 1 показан общий вид бура РТБ; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 при максимальном диаметре бура (по долотам); на фиг. 3 -.вид А на фиг.1 при минимальном диаметре бура (по ролотам).

Бур РТБ включает траверсу 1, набор грузов-утяжелителей 2, забойные двигатели 3, долота 4,- зазор между стенкой скважины и грузами-утяжелителями, DJ - максимальный диаметральный размер поперечного сечения грузов утяжелителей 2 и траверсы.

В момент времени, когда одна из шарошек 5 долота находится на максимальном удалении от центра бура (фиг. 2) происходит калибрование стенки скважины, диаметр бура номинальный.

В момент врембмш, когдл две смежные шарошки 6 и 7 каждого Долота находятся на максимальном и равноудаленном расстоянии от оси бура (фиг.З), диаметр бура минимальный

г -

При применении предлагаемого агрегата РТБ из-за уменьшения вредных поперечных вибраций бура возможно будет бурение при больших осевых нагрузках на забой, ,в связи с чем увеличивается скорость бурения, долговечность бура, и как следствие этого производительность труда. 5 Кроме того, улучшится качество ствола скважины.

Формула изобретения

Бур роторно-турбинный, включающий траверсу, набор грузов-утяжелителей, забойные двигатели долота ,о т л и ч а ющийся тем, что, с целью повышения производительности труда при бурении и улучшения качества ствола скважины, максимальный диаметральный размер поперечного сечения грузовутяжелителей и траверсы меньше номинального диаметра бура, но больше диаметра бура при таком расположении его долот, при котором две смежные шарошки каждого долота установлены на максимальном и равноудаленном расстоянии от оси бура.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Проспект роторно-турбинных и реактивно-турбинных буров РТБ на русском, английском, французском и испанском языках, Внешторгиздат, Изд. 01805/74, с. 4-15 - 16 (прототип) .