Калибратор

 

Использование: центрирование бурильной колонны и калибровка1 стенок скважины в процессе бурения. Сущность изобретения: калибратор содержит корпус и закрепленные на его наружной поверхности продольные лопасти с прямоугольной рабочей поверхностью. Рабочая поверхность в нижней части лопастей выполнена в продольном сечении ребристой. Ребра расположены с правым наклоном к оси долота и имеют в поперечном сечении клиновидную форму. Угол приострения ребер уменьшается в направлении нижнего торца лопастей. На боковых поверхностях ребер размещены твердосплавные вставки. Вставки, расположенные на боковых поверхностях ребер, обращенных к нижнему торцу лопастей, имеют вылет над этими поверхностями. Вставки, расположенные на противоположных боковых поверхностях ребер, установлены заподлицо с этими поверхностями. Рабочая поверхность в верхней части лопастей может быть выполнена в продольном сечении ребристой, аналогичной рабочей поверхности в нижней части лопастей. 1 з.п, ф-лы. 2 ил. Ё

союз соВетских социАлистических

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 10/26, 17/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф-лы, 2 ил. молинейной части лопастей (21) 4720245/03 (22) 18,05.89 (46) 15.11.92. Б(ол. № 42 (75) И.В.Горохов, Я.В.Кунцяк, Л.СианкаИбарра и Н.В.Лужаница (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 592957, кл. Е 21 В 10/26, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 1465535, кл. Е 21 В 10/26, 1986. (54) КАЛИБРАТОР (57) Использование: центрирование бурильной колонны и калибровка стенок скважины в процессе бурения, Сущность изобретения: калибратор содержит корпус и закрепленные на его наружной поверхности продольные лопасти с прямоугольной рабочей поверхностью. Рабочая поверхность в нижней части лопастей выполнена в проНастоящее изобретение относится к буровой технике, а именно к лопастным калибраторам, Известен лопастной калибратор, лопасти которого армированы износостойкими вставками. Недостатком указанного калибратора является выполнение вооружения заподлицо с телом лопасти, что не позволяет эффективно разрушать уступы и неровности стенок скважины при ее калибровании.

Это ведет к снижению механической скорости кэлибрования при бурении, т;к, при зто разрушение горной породы происходит в режиме истирания, Также неизбежно "зависание" низа бурильной колонны на калибраторах из-за образования аномального износа эаходного участка лопастей. Поэтому часть осевой силы, передаваемой долоту, перераспределяется для разрушения забоя скважины. Вследствие указанного

„„5Ц „„1775543 А1

1 дальном сечении ребристой. Ребра расположены с правым наклоном к оси долота и имеют в поперечном сечении клиновидную форму. Угол приострения ребер уменьшается в направлении нижнего торца лопастей.

На боковых поверхностях ребер размещены твердосплавные вставки, Вставки, расположенные на боковых поверхностях ребер, обращенных к нижнему торцу лопастей, имеют вылет над этими поверхностями.

Вставки, расположенные на противоположных боковых поверхностях ребер, установлены заподлицо с этими поверхностями.

Рабочая поверхность в верхней части лопастей может быть выполнена в продольном сечении ребристой, аналогичной рабочей поверхности в нижней части лопастей. 1 з.п, сдерживается процесс углубления долота и снижаются технико-зкономические показатели бурения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является калибратор, у которого твердосплавные вставки на концевой части лопастей установлены под углом коси калибратора на длине, не превышающей 0,2-0,3 длины пряИзвестный калибратор лучше разрушает горную породу при калибровании ствола скважины, поскольку неровности ствола скважины разрушаются резанием. Однако, вследствие нерациональной схемы расположения вооружения на заходной части аномального износа на этой части не предотвращена. Следовательно. имеют место и все перечисленные выше недостатки, что также приводит к снижению механиче1 175543

55 ской скорости бурения и увеличивает затраты времени на единицу проходки.

Появление кольцевой выработки (аномальный износ) в заходной части лопасти способствует образованию аналогичной формы ко ьцевого забоя, на котором происходит "зависание" калибратора, принимая на себл часть осевой силы передаваемой долоту, что и является причиной снижения механической скорости бурения.

Целью изобретения является повышение эффективности работы калибратора..

Указанная цель достигаетсл тем, что в калибраторе, содержащем корпус и закрепленные на его наружной поверхности продольные лопасти, имеющие прямоугольную рабочую поверхность, армированную твердосплавными вставками, рабочая поверхность в нижней части лопастей BblfloR нена в продольном сечении ребристой, ребра расположены с правым наклоном к оси калибратора и имеют в поперечном сечении клиновидную. форму с углом приострения, уменьшающимся в направлении нижнего торца лопастей, твердосплавные вставки размещены на боковых поверхностях ребер, вставки, размещенные на обращенных к нижнему торцу лопастей боковых поверхностях ребер. имеют вылет над этими поверхностями, а вставки. размещенные на противоположных боковых поверхностях ребер установлены заподлицо с этими поверхностями, а также тем, что рабочая поверхность в верхней части лопастей выполнена в продольном сечении ребристой, аналогичной рабочей поверхности в нижней части лопасти.

На фиг. 1 представлена лопасть, фронтальный вид; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Лопастной калибратор включает лопасть, рабочая поверхность которой в нижней и верхней части имеет ребра 1, образованные поверхностями 2. Ребра расположены с правым наклоном к оси калибратора. Поэерхности ребер армированы твердосплавными вставками 3 и 4, причем вставки 3, размещенные на обращенных к нижнему торцу лопастей боковых поверхностях ребер, имеют вылет, а вставки 4, размещенные на противоположных боковых поверхностях ребер, установлены заподлицо с этими поверхностями. Ребра 1 в поперечном сечении имеют клиновидную форму с углом приострения, уменьшающимся в направлении нижнего торца лопастей. Линия схождения поверхностей ребер лвллется их вершинами.

Калибратор лопастной работает следующим образом.

Калибратор устанавливается в компоновке низа бурильной колонны для центрирования инструмента и калибрования скважин. При вращении компоновки и передачи нагрузки на долото, последнее разрушает породу на забое скважины. Долото образует на стенке скважины неровности, которые должен разрушать калибратор. Режущее вооружение 3, расположенное на нижней поверхности ребер, эффективно разрушает породу в режиме резания. При этом вооружение опережающего ребра с наименьшим углом наклона а, в наибольшей степени работает в режиме породоразрушающего инструмента или расширителя, За счет ребристой формы поверхности заходной части достигается необходимое количество концентрации вооружения, что и оедотвращает образование опережающего износа и, следовательно, кольцевых выработок, которые могут ограничивать механическую скорость бурения.

Общественно-полезным преимуществом является повышение механической скорости калибрования при бурении, а также повышение стойкости калибратора, что повышает эффективность его применения.

Формула изобретения

1. Калибратор, содержащий корпус и закрепленные на его наружной поверхности продольные лопасти, имеющие прямоугольную рабочую поверхность, армированную твердосплавными вставками, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности работы калибратора, рабочая поверхность в нижней части лопастей выполнена в продольном сечении ребристой, при это ребра расположены с правым наклоном к оси калибратора и имеют в поперечном сечении клиновидную форму с углом приострения, уменьшающимся в направлении нижнего торца лопастей, а твердосплавные вставки размещены на боковых поверхностях ребер, причем вставки, размещенные на обращенных к нижнему торцу лопастей боковых поверхностях ребер, имеют вылет над этими поверхностями, а вставки, размещенные на противоположных боковых поверхностях ребер, установлены заподлицо с этими поверхностлми.

2. Калибратор по п. 1. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что рабочая поверхность в верхней части лопастей выполнена в продольном сечении ребристой, аналогичной рабочей поверхности в нижней части лопастей, 1775543

Составитель И. Горохов

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н. Кешеля

Редактор В. Федотов

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4025 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5