Центратор Советский патент 1982 года по МПК E21B17/10 

(54) ЦЕНТРАТОР

Изобретение относится к области бурении взрывных скважин, а именно к устройствам для центрирования бурового снаряда, и применяется в качестве онорного элемента компоновк бурового става, используемой при проведении пространственно -ориентированных скважин. Известно устройство для центрирования колонны труб в скважине, состоящее из корпуса в виде хомутов, на котором крепятся пружинные дуги-ребра. Корпус является разъемны и собирается на буровом ставе с помощью про ушин на хомуте и цшилек. В собранном виде центратор крепится на трубе в нужном месте с помощью стопорного кольца 1 . Недостатками зтого устройства являются сложность конструкции и эксплуатации, так как при его монтаже на собранном буровом ставе затрачивается большое количество сменного времени. Особенно зто заметно при бурении в крепких породах, где спуско-подъемные операции для замены затупленного инструмента занимают значительную часть смены. Кроме того, фиксирующее кольцо не позволяет надежно закреплять центратор на теле буровой штанги. Последняя, вращаясь отдельно от центратора, истирает его корпус из-за попадающего в зазор между ними бурового цшама, уменьшая срок службы и надежность работы центратора. Наиболее близким к изобретению техническим решением является центратор, включающий корпус, состоящий из двух частей, установленный на щТанге в проточке с плоскими гранями, износостойкие ребра и узел его фикса1щн 2. Недостатком известного центратора является сложность обеспечения безлюфтовой сборки двух частей корпуса в осевом направлении и, как следствие, снижение надежности из-за проникновения бурового раствора со шламом во взаимностыковочные поверхности двух полуобечаек корпуса, вызывающие их абразивный износ. Целью изобретение является повышение надежности работы центратора за счет исключения осевого люфта между элементами центратора. Указанная цель достигается тем, что в центраторе, включающем корпус, установленный на штанге в проточке с плоскими гранями, износостойкие ребра и узел его фиксации, корпус выполнен П-образной формы с пазом для разме|цения узла фиксации, причем последний выпол нен в виде подпружиненного кулачка, установленного с возможностью взаимодействия э рабо чем положении с плоской гранью проточки на штанге; На фиг. 1 изображен предлагаемый центрато перед установкой на буровой став; на фиг. 2 то же, включенный в состав бурового става; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг, 2. Центратор состоит из корпуса 1 П- образной формы, имеющего на своей внутренней поверхности проточки 2, подвижного ребра 3, неподви ных ребер 4 и фиксируется на буровой штанге 5 с помощью кулачка 6. Кулачок посажен на ось 7, подпружинен пружиной 8 н имеет на своей торцовой части полукруглые канавки 9 и 10. Торцовой частью кулачок 6 взаимодействует с пазом 11, имеющимся на подвижном, подпружинеьшом пружиной 12, ребре 3. Все ребра арми рованы, например, твердосплавными вставками 13, которые при износе заменяются на новые, обеспечивая увеличение срока Ьлужбы центратора. Штанга 5 в зоне проточки 14 имеет плоски грани 15. Кулачок .6 размещен в пазе 16 корпуса 5. Работает центратор следующим образом. Перед установкой центратора на буровую штангу 5 подпружиненный кулачок 6 находится в положении, показанном на фиг. 1. При этом один из торцов паза 11 подвижного ребра 3 под усилием возвратной пружины 12 входит в полукруглую канавку 10 кулачка 6 и фиксирует последний. При установ1се на буровую штангу центратор вырезанной частью вводится в протоЧку под ключ, имею1цийся на буровой штанге, и поворачивается против направления вращения бурового става до упора пазов на штанге с проточками 2 на корпусе центратора. Одновременно, воздействуя на подвижное ребро 3, сжимают возвратную пружину 12, освобождая подпружиненный кулачок из зацепления с ребром 3. В рабочем положении центратора под действием пружины 8 кулачок 6 взаимодействует с плоской гранью 15 проточки штанги (фиг. 2). При снятии усилия воздействия с подвижного ребра 3 возвратная пружина 12 возвращает ребро 3 в исходное положение, при котором полукруглая канавка 9 Ьходит в зацепление с ребром 3 и фиксирует кулачок 6. Снимается центратор в обратном порядке. Предлагаемая конструкция центратора позволяет устанавливать его в любом месте собранного бурового става, при этом место посадки центратора свободно пропускается через зажимные патроны буровой установки. Фиксирующий кулачок центратора не испытывает на себе нагрузки непосредственно в процессе бурения и служит только для предохранения от непроизвольного соскальзывания центратора во время остановки бурения в случае аварийной ситуации, увеличивая надежность крепления центратора на буровой щтанге. Использование центратора предлагаемой конструкции в качестве опорного элемента компоновки бурового става позволяет увеличить надежность его работы при бурении взрывных скважин при минимальных затратах времени на спуско-подъемные операции. Формула изобретения Центратор, включающий корпус, установленный на щтанге в проточке с плоскими гранями , изностостойкие ребра и узел его фиксации, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет исключения осевого люфта между элементами центратора, корпус вьшолнен П-образной формы с пазом для размещения узла фиксации, причем последний вьщолнен в виде подпружиненного кулачка, установленного с возможностью взаимодействия в рабочем положении с плоской гранью проточки на щтанге. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство i СССР № 636369, кл. Е;21 В 17/10, 1976. . 2. Авторское свидетельство СССР № 821680, кл. Е 21 В 17/10, 1976 (прототип).

-i

0uf. Ъ