Магнитный ловитель

 

Изобретение относится к устройствам для извлечения металлических предметов из скважин. Магнитный ловитель содержит корпус и расположенную в нем магнитную систему с постоянными магнитами, имеющую в поперечном сечении серповидную форму. Магнитная система выполнена из двух или более продольных магнитопроводов, между которыми размещены постоянные магниты. Техническим результатом является увеличение грузоподъемности магнитного ловителя. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для извлечения металлических предметов из буровых скважин.

Известен магнитный улавливатель металлических предметов [А.с. 174152, кл. Е 21B; 5а, 36, опубл. 28.08.65 г.], включающий корпус с постоянными магнитами, выполненный в виде кольца, закрепляемого на переходнике буровой колонны, а постоянные магниты расположены в корпусе радиально по окружности. Металлические предметы улавливаются в процессе бурения.

Недостатком улавливателя являются небольшие масса и размеры предметов, извлекаемых из скважины.

Известен ловильный инструмент для извлечения из скважин стальных предметов [А.с. 224433, МПК Е 21 b; H 01 d, опуб. 12.08.68 г.].

Ловильный инструмент содержит постоянный магнит цилиндрической формы, кожух, изготовленный из ферромагнитной стали, и защитные башмаки. Постоянный магнит помещен в кожух из немагнитного материала и выполнен из двух частей, прикрепленных нерабочими торцами к диску из ферромагнитного материала. Между обеими частями помещена прокладка из немагнитного материала, а рабочие торцы частей магнита имеют сферическую, коническую или иную форму. Ловильный инструмент устанавливают на штанге и опускают в скважину. Под действием магнитного поля инструмента из скважины извлекают металлический предмет.

Недостатком инструмента является небольшое по размерам и напряженности магнитное поле, не позволяющее извлекать из буровых скважин массивные и протяженные металлические предметы.

Известен магнитный ловитель (Патент US 3905631, 16.09.1975 г.), содержащий корпус и расположенную в нем магнитную систему. Одна часть корпуса представляет собой полный цилиндр, а другая часть - полый полуцилиндр. Магнитная система, содержащая постоянные магниты, также состоит из двух частей: цилиндрической, установленной в полый цилиндр, и дугообразной части, установленной на внутренней поверхности полуцилиндрической части корпуса. Этот ловитель предназначен для извлечения длинномерных металлических предметов из узких отверстий.

Недостатками известного магнитного ловителя являются сложная конфигурация магнитов и большая масса используемых магнитов.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в возможности извлечения магнитным ловителем из буровых скважин металлических предметов с массой до нескольких десятков килограммов и относительно большими размерами по длине, например фрагменты труб, штанги и т.п.

Поставленная задача решается тем, что в магнитном ловителе, содержащем корпус и расположенную в нем магнитную систему с постоянными магнитами, имеющую в поперечном сечении серповидную форму, магнитная система выполнена из двух или более продольных магнитопроводов, между которыми размещены постоянные магниты.

Корпус может быть выполнен в форме пустотелого цилиндра или сегмента пустотелого цилиндра.

Постоянные магниты выполнены из сплава неодим - железо - бор (Nd - Fe - B).

Постоянные магниты размещены в кассете из немагнитного материала.

Магнитный ловитель может иметь несколько последовательно установленных корпусов с магнитными системами.

Предлагаемая конструкция позволяет увеличить грузоподъемность магнитного ловителя за счет сильного магнитного поля и большой поверхности взаимодействия магнитного поля с извлекаемым металлическим предметом.

На фиг.1 показан продольный разрез предлагаемого магнитного ловителя; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1.

Магнитный ловитель содержит корпус 1, в данном случае в форме сегмента пустотелого цилиндра. На внутренней поверхности сегмента установлена магнитная система 2. Магнитная система 2 имеет в поперечном сечении серповидную форму (см. фиг.2) и состоит из продольных магнитопроводов 3 и 4, выполненных из ферромагнитной стали. Между продольными магнитопроводами размещена кассета 5 из немагнитного материала, например алюминия или титана, в которой расположены постоянные магниты 6. Постоянные магниты расположены полюсами к продольным магнитопроводам 3 и 4 и выполнены высокоэнергетическими из сплава редкоземельных элементов, например неодим - железо - бор (Nd - Fe - B), Коническая резьба 7 на хвостовике 8 корпуса 1 предназначена для крепления ловителя к штанге (не показана).

После сборки магнитного ловителя между продольными магнитопроводами 3 и 4 вдоль корпуса 1 образуется магнитное поле, показанное схематично на фиг.2.

Магнитный ловитель работает следующим образом.

С помощью конической резьбы 7 на хвостовике 8 магнитный ловитель крепится на штанге (не показана) и опускается в скважину, из которой извлекается металлический предмет, например труба длиной несколько метров. Вращая магнитный ловитель посредством штанги, извлекаемая труба "оттирается" ловителем от стенки скважины и попадает боковой поверхностью в зону действия магнитного поля вдоль всей магнитной системы 2. После этого ловитель извлекают вместе с трубой из скважины.

Создание магнитного поля с конфигурацией, показанной на фиг.2, и использование постоянных магнитов на основе Nd-Fe-B позволяет создать магнитное поле с высоким значением индукции, добиваясь большой грузоподъемности ловителя до 30 кг при длине магнитной системы 300 мм. Если длина и масса извлекаемого предмета достаточно большие, то грузоподъемность ловителя можно увеличить за счет присоединения к нему дополнительных корпусов с магнитными системами (не показаны), являющихся продолжением корпуса 1.

Магнитный ловитель прост в изготовлении и эксплуатации.

Формула изобретения

1. Магнитный ловитель, содержащий корпус и расположенную в нем магнитную систему с постоянными магнитами, имеющую в поперечном сечении серповидную форму, отличающийся тем, что магнитная система выполнена из двух или более продольных магнитопроводов, между которыми размещены постоянные магниты.

2. Магнитный ловитель по п. 1, отличающийся тем, что корпус выполнен в форме пустотелого цилиндра или сегмента пустотелого цилиндра.

3. Магнитный ловитель по п. 1, отличающийся тем, что постоянные магниты выполнены из сплава Nd-Fe-B.

4. Магнитный ловитель по п. 1, отличающийся тем, что постоянные магниты размещены в кассете из немагнитного материала.

5. Магнитный ловитель по п. 1, отличающийся тем, что выполнен из нескольких последовательно установленных корпусов с магнитными системами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2