Ловильное устройство

 

(v) ÊRÖ (ьц (5Ц 5 Е 21 В 31 06

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам " „,"" Фцр

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ы,",,-"..,,, „ " " ъ

К ПАТЕНТУ (21) 4947220/ОЗ (22) 18.06.91 (46) 15.12.93 Бюл. Na 45-46 (71) Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения (72) Осколков Ан. (73) Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения (54) ЛОВИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Использование: в буровой технике в устройствах для очистки бурового раствора в скважине от крупных и мелких металлических частиц для повышения эффективности улавливания металлических частиц металла и повышения долговечности. Сущность изобретения: ловильное устройство содержит корпус, центральный промывочный канал, расположенные на наружной поверхности корпуса ловушки карманного типа, выполненные в виде сегментов, расположенных по ходу вращения ловителя и образующих вдоль корпуса по направлению его вращения спиралевидные каналы, верхний и нижний переводники, соединенные по торцам с корпусом и по резьбе с внутренним шпинделем, установленные во внутренних канавках корпуса экранирующие обоймы с вставленными в них постоянными магнитами, представляющими собой кольцевые наборы из отдельнь1х сегментов, а в одном из спиралевидных каналов выполнена перегородка с отверстиями, при этом в резьбовых соединениях переводников и внутреннего шпинделя, а также ло торцовым контактам корпуса и переводников установлены уппот.нительные кольца Экранирующие обоймы выполнены из немагнитного материала. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

2004770

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для очистки бурового раствора в скважине от металлических и твердосплавных частей шлама, Известен металлоуловитель — калибратор УМК, содержащий переводник, соеди-. ненный с внутренней трубой, кожух, несущий стабилизирующие органы в виде пяти прямых планок-лопастей, которые армируются твердосплавными вставками, причем кожух — полуоткрытого типа и на стенке содержит мелкие сквозные отверстия для выпуска промывочной жидкости, Недостатком известного металлоуловителя является возможность обратного выхода из ловушки крупных и мелких металлических частиц через отверстия и через верх стенки в зону восходящего из забоя потока жидкости, l

Известен магнитный фрезер-ловитель, содержащий магнит, установленный в корпусе между переводником и ловушкой, Недостатком известного фрезера-ловителя является невозможность его применения для улавливания металлических частиц в затрубном пространстве над забоем из восходящего потока бурового раствора, так как он предназначен для извлечения крупных металлических предметов (шарошек, лап и т.п,) непосредственно из зоны забоя, Известно ловильное устройство с центральным промывочным каналом, содержащее корпус с расположенными на нем в несколько ярусов ловушками карманного типа с постоянными магнитами, причем ловушки в каждом ярусе выполнены в виде равномерно расположенных по окружности корпуса сегментов с открытыми торцами, а сегменты в каждом ярусе образуют промывочные каналы и расположены по высоте корпуса в шахматном порядке.

Недостатком известного устройства является наличие прямого контакта поверхностей постоянных магнитов с агрессивной жидкостью, что с течением времени отрицательно сказывается на магнитных свойствах сегментов, а оголенность поверхностей магнитов создает условие механического разрушения и структуры под воздействием грубых металлических частиц шлама и абразива.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению и выбранным. за прототип является ловильное устройство, содержащее корпус с центральным промывочным каналом и расположенные на его наружной поверхности ловушки карманного типа, выполненные в виде сегментов, располо>конных по ходу вращения ловителя и шпинделем, а в местах соединения установ40 лены уплотнительные кольца.

Экранирующие обоймы выполнены из немагнитного материала, На фиг.1 и 2 изображено ловильное устройство, общий вид; на фиг.3 — разрез А-А

45 на фиг.2; на фиг.4 — сегмент постоянного магнита; на фиг,5 — разрез Б-Б на фиг.З.

Ловильное устройство содержит корпус

1 с центральным промывочным каналом 2, ловушки 3 карманного типа, спиралевидные каналы, верхний 4 и нижний 5 переводники, внутренний, шпиндель 6, экранирующие обоймы 7, кольцевые магниты 8 из набора сегментов, перегородку 9 с отвергтиями, уплотнительные кольца 10 и 11. При этом канал 2 проходит по осям шпинделя 6 и переводников.

Фиксация корпуса 1 от прокручивания обеспечивается силой сжатия при создании натяга резьбовых конических соединений по существующей методике в бурении, К

35 образующих вдоль корпуса по направлению его вращения спиралевидные каналы.

Однако, из-за динамики потока жидкости оно не обеспечивает в полной мере стабилизацию покоя захваченных металлических частиц в карманах ловушек, а при их достаточном заполнении не исключает обратный выход частиц в зону восходящего потока жидкости из забоя.

Цель изобретения — повышение эффективности улавливания крупных и мелких кристаллических частиц за счет предотвращения их обратного выхода из ловушек в зону восходящего потока и повышение долговечности за счет изоляции улавливающих элементов от действия бурового раствора.

Поставленная цель достигается тем, что известное ловильное устройство, содержащее корпус, центральный промывочный канал, расположенные на наружной поверхности корпуса ловушки карманного типа, выполненные в виде сегментов, расположенные по ходу вращения ловителя и образующие вдоль корпуса rio направлению его вращения спиралевидные каналы, снабжено верхним и нижним переводниками, шпинделем, установленным в центральном промывочном канале корпуса, экранирующими обоймами с вставленными в них постоянными кольцевыми магнитами, выполненными в виде кольцевых наборов из отдельных сегментов, при этом внутренняя повеохность корпуса выполнена с канавками, кольцевые магниты установлены в последних, один иэ спиралевидных каналов выполнен с перфорированной перегородкой, а верхний и нижний переводники.соединены по торцам с корпусом и по резьбе с

2004770 бурильной колонне ловильное устройство подсоединяется переводниками.

Ловушки 3 выполнены в виде сегментов. расположенных по ходу вращения ловителя и образующих вдоль корпуса по направлению его вращения спиралевидные каналы, при этом перегородка 9 с отверстиями выпоЛнена в верхней части витка первого спиралевидного канала, а один из нижних сегментов расположен под углом наклона, меньшим угла наклона других ловушек.

Ловильное устройство работает следующим образом.

Улавливание металлических частиц ловильным устройством производится в процессе бурения скважины.

Устройство размещается над долотом и вращается вместе с ним. Восходящий поток промывочной жидкости увлекает с забоя куски металла и движется по спиралевидным каналам, Вследствие того, что куски металла и породы имеют большую удельную плотность, чем промывочная жидкость, они движутся по каналам с меньшей скоростью, чем жидкость, При вращении устройства металлические частицы под действием окружных сил попадают в промежутки между соседними по высоте ловушками, ударяются о дно вышестоящей и, попадая поддействие магнитФормула изобретения

1. ЛОВИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус с центральным промывочным каналом, расположенные на наружной поверхности корпуса ловушки карманного типа, выполненные в виде сегментов, расположенные по ходу вращения ловителя и образующие вдоль корпуса по направлению его вращения спиралевидные каналы, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности улавливания крупных и мелких частиц металла эа счет предотвращения их обратного хода из ловушек в зону восходящего потока и повышения долговечности за счет изоляции от действия бурового раствора, оно снабжено верхним и нижним переводниками, шпинных сил постоянных магнитов с высокой коэрцитивной силой (на самарий-кобальтовой основе), увлекаются в карманы ловушек, Перегородка 9 с отверстиями в первом

5 спиралевидном канале препятствует сквозному проходу металлических частиц по каналу и способствует промывке ловушек от глины.

10 Техническое преимущество ловильного устройства заключается в том, что оно обесS печивает более полное улавливание крупных и мелких металлических частиц иэ потоКэ промывочной жидкости, более на15 дежную стабилизацию в карманах улавливаемых частиц металла, надежную сохранность поверхности постоянных магнитов от разрушающих ударов движущихся частиц металла и абразивного шлама, уве20 личивая при этом проходку на долото и механическую скорость бурения за счет повышения качества очистки забоя. (56) Маслянников И.К. Буровой инструмент, 25 M. Недра, 1989, с,354.

Иогансен К.В. Спутник буровика.

M.: Недра, с. 207.

Авторское свидетельство СССР

% 174152, кл. Е 21 В 31/06, 1962, 30 Авторское свидетельство СССР

N1219783,,кл,,Е 21 В 31/06, 1962. делем, установленным в центральном про35 мывочном канале корпуса, с экранирующими обоймами с вставленными в них постоянными кольцевыми магнитами,. выполненными в,риде кольцевых наборов из отдельных сегментов, при этом

4р внутренняя поверхность корпуса выполнена с канавками, кольцевые магниты установлены в последних, один из спиралевидных каналов выполнен с перфорированной перегородкой, а верхний и

45 нижний переводники соединены по торцам с корпусом и по резьбе со шпинделем и в местах соединения установлены уплот нительные кольца.

2. Устройство по п,1, отличающееся

50 тем, что экранирующие обоймы выполнены иэ немагнитного материала.

2004770