Шарошечный калибратор

 

Изобретение,относится к нефтепромысловому и геологоразведочному машиностроению и позволяет повысить эффективность бурения за счет увеличения стойкости и обеспечения при этом технологичности изготовления и сборки калибратора. Он содержит корпус (К) 1 и цилиндрические шарошки (ЦШ) 2 и 3, установленные на (Л с оо 4 о о оо Фиг.1

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Е 21 В 10/30.,--) -Fenny pH „, !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

° °

° °

Н д ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3856048/22-03 (22) 18.02.85 (46) 30.05.87. Бюл. N - 20 (75) В.Г.Смирнов (53) 622.24.051(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М- 1108190, кл. Е 21 В 10/30, 1982.

Породоразрушающий инструмент для геологоразведочных скважин. M.

Недра, 1979, с. 269..SU 1314003 А1 (54) ШАРОШЕЧНЫЙ КАЛИБРАТОР (57) Изобретение относится к нефтепромысловому и геологоразведочному машиностроению и позволяет повысить эффективность бурения за счет увеличения стойкости и обеспечения при этом технологичности изготовления и сборки калибратора. Он содержит корпус (К) 1 и цилиндрические шарашки (ЦШ) 2 и 3, установленные на

1314003 эксцентричных подшипниках скольжения ЦШ. Радиус каждого последующего ПС (ПС), смещенных относительно оси К1 определяется соотношением R = R

2 и развернутых по окружности на не- 2 К sinH/2, где R2 — радиус ПС который угол. Центр каждого последую- последующей ЦШ 3, Н„ — радиус ПС прещего ПС расположен в плане на радиу- дыдущей ЦШ 2, К вЂ” смещение оси ПС се предыдущего ПС. В плане ПС имеют относительно оси К 1. Причем К общую точку касания. На К 1 закреп- = (0,06 — 0,08)R, где R — радиус лена эксцентричная втулка 7, а между долота, с(— угол между двумя ЦШ. При торцами ЦШ 2, 3 — промежуточные сработке долота в работу вступает кольца 5. Причем К 1 в месте распо- сначала ЦШ, которая расположена блиложения верхней ЦШ 4 имеет фигурную же к нему. Она наиболее загружена. форму с длиной, не менее, чем у . две другие ЦШ продолжают калибровку

ЦШ 4; Часть ее наружной поверхности и нагружены меньше. Таким образом, образована номинальным радиусом ЦШ калибруют скважину, удерживая резьбового ниппеля калибратора, а постоянно ее заданный диаметр. другой — радиусом ПС предшествующей 3 ил.

R2 где R

R — 2К sin

Ы

1 ) радиус подшипника скольжения предыдущей шарашки; смещение оси подшипника относительно оси корпуса, К = (0,06-0,08)R ; радиус долота, угол между двумя шарошками.

Изобретение относится к нефтяному, нефтепромысловому и геологоразведочному машиностроению, в частности к конструкциям шарошечных калибраторов, применяемых при бурении скважин различного назначения, и может найти применение при использовании малогабаритных калибраторов (например, 59 и 76 мм).

Цель изобретения — повышение эф- 10 фективности бурения за счет увеличения стойкости и обеспечения при этом технологичности изготовления и сборки калибратора.

На фиг. 1 изображен калибратор, 15 общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1.

Калибратор шарошечный (фиг.1) состоит из корпуса 1, первой шарош- 20 ки 2, которая располоя.ена на подшипнике скольжения радиусом R, и смещена на величину К от центральной оси. Шарошка 3 расположена на подшипнике скольжения радиусом

Между шарошками располагается промежуточное кольцо 5, неподвижно закрепленное на корпусе эксцентричной проточкой. Если позволяют прочностные характеристики второго подшипника, возможно применение переходной втулки 6. Тогда шарошки 2 и 3 можно выполнять с одинаковым внутренним диаметром. Шарошку 4 монтируют на корпусе через эксцентричную втулку 7, которая жестко крепится к корпусу шпонкой 8. На верхнем конце калибратора расположен переходник 10, который крепится к корпу- су при помощи резьбы с номинальным радиусом R3.

Торцовая шайба 9 предохраняет торцовые поверхности переходника от износа. Подшипники 11 и 12 скольжения имеют смещение К относительно центральной оси. Угол между шарошками равен с (фиг. 3). Установка третьей шарошки производится на эксцентричной втулке 7, жестко крепящейся к корпусу, причем крепление может осуществляться как шпанкой, так и эксцентричными пазами и выступами. Пазы расположены на торце 13, а выступ— на ответной поверхности вала подшипника 12 скольжения, который в процессе сборки заходит в эксцентричный паз.

Для обеспечения сборки калибратора необходимо выполнить поверхность 14

3 13.1 40 сложной формы 16, профиль которой образован радиусами R< и R3. Поверхность 14 контактирует с поверхностью 15 втулки 7 и выполняется длиной не менее длины шарошки (фиг. 1 и 2) .

Паз 17 служит для установки гаечного ключа во время разворота долота или размонтировании калибратора.

При необходимости для этой цели можно дополнительно выполнить совмест ное отверстие в переходнике 10 и на резьбовом ниппеле корпуса для установки стопора. .Сборку калибратора осуществляют следующим образом.

Вначале монтируют первую шарошку

2 на подшипник 11 скольжения. Затем ставят промежуточное кольцо 5 и монтируют шарошку 3, причем установку этой шарошки можно осуществлять через переходную втулку 6 или без нее на подшипник 12 скольжения. Шарошку 4 монтируют через эксцетричную втулку 7, которая удерживается 25 от проворота на корпусе шпонкой 8.

Возможны и другие методы крепления.

Далее вставляют торцовую шайбу 9 и на резьбу корпуса монтируют переходник 10. При достаточно точном изго- 30 товлении можно не испольэовать торцовую шайбу 9.

Калибратор работает следующим образом.

При сработке долота по диаметру в процессе бурения вступают в работу шарошки калибратора, который калибрует стенки скважины и постоянно удерживает заданный диаметр в процессе всего цикла работы. В первую оче- 4р редь вступает в работу шарошка, которая ближе авсего расположена к долоту. Эта шарошка является наиболее загруженной и испытывает максимальные напряжения. Две другие ша- 4с рошки, которые расположены эксцентрично и смещены относительно друг друга на угол, вращаясь на осях, продолжают процесс калибровки скважины, при этом они менее нагружены по сравнению с первой шарошкой. Таким

Формула и з о б р е т е н и я

Шарошечный калибратор, содержащий корпус, цилиндрические шарошки, установленные на эксцентричных подшипниках скольжения, смещенных относительно оси корпуса и развернутых по окружности на некоторый угол, резьбовые ниппели, эксцентричную втулку, жестко закрепленную на корпусе, промежуточные кольца между торцами шарошек, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет увеличения стойкости и обеспечения при этом технологичности изготовления и сборки калибратора, центр каждого последующего эксцентричного подшипника скольжения расположен в плане на радиусе предыдущего подшипника скольжения и эти подшипники в плане имеют оощую точку касания, а корпус калибратора в месте расположения верхней шарошки имеет фигурную форму, у которой одна часть наружной поверхности образована номинальным радиусом резьбового ниппеля, другая часть радиусом подшипника скольжения предшествующей шарошки, причем длина части корпуса фигурной формы не менее длины шарашки, а радиус каждого последующего эксцентричного подшипника скольжения определяется соотношением

R — 2К sin

1 где R> радиус подшипника скольжения последующей шарошки; радиус подшипника скольжения предыдущей шарошки; смещение оси подшипника относительно оси корпуса, К = (0,06-0,08)R, радиус долота, угол между двумя шарошками.

03 4 образом, вращаясь вокруг своих осей, шарошки производят. процесс калибровки скважины, удерживая постоянно диаметр скважины в заданных параметрах.

1314003

Составитель Ю.,Палащенко

Техред Л.Олийнык Корректор Г.Решетник

Редактор Е.Копча

Заказ 2189/33

Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 6-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4