Распределитель нагрузки на буровое долото

Распределитель нагрузки на буровое долото

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ, щ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное н авт. свид-ву (22) Заявлено 070880 (21) 2969245/22-03 с присоеди ением заявки P9— (23) ПриоритетОпубликовано 070383, Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 070383 (51) М. Кл.

Е 21 В 10/00. Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (33) УДК 622. 24. .051(088.8) (72) Автор. изобретения

A.Â. Домаховский (71) Заявитель (54) РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ НАГРУЗКИ НА БУРОВОЕ ДОЛОТО

Изобретение относится к буровой технике, а именно к распределителям нагрузки на буровое долото.

Известен распределитель нагрузки на буровое долото, содержащий две трубы, узел соединения труб и шарнирную опору, включающую жестко закрепленные в трубах пяту с выпуклой и подпятник с вогнутой сферическими рабочими поверхностями, имеющими одинаковый радиус кривизны 1.1).

Недостатком этого распределителя нагрузки является значительное сопротивление отклонениям долота от оси скважины в процессе бурения. Это обусловлено тем, что при отклонениях долота связанный с ним подпятник стремится сместиться вверх по оси распределителя и в сторону, а этому препятствует высокая жесткость нижней трубы на сжатие и изгиб и большая сила трения скольжения, возникающая в шарнирной опоре при таком смещении.

Наиболее близким к предлагаемому является распределитель нагрузки на буровоЕ долото, содержащий две трубы, узел соединения труб и шарнирную опору, включающую два подпятника с вогнутыми сферическими рабочими поверхностями и раэмещейный между ними шаровой элемент, радиус кривизны вогнутой поверхности одного из подпяуников больше радиуса шарового элемента. В данном распределителе нагрузки уменьшена сила трения вшарнирной опоре путем замены трения скольжения трением качения, что достигнуто за счет применения шарового элемента и выполнением вогнутой поверхности одного из подпятников радиусом, большим, чем радиус указанного- элемента j 2) .

К недостаткам данного распределителя относятся, с одной стороны, жесткое соединение подпятников с трубами, что затрудняет отклонение долота от оси скважины из-за больших сил сопротивления, оказываемых нижней трубой сжатию и изгибу, которые возникают при взаимодействии подпятников через шаровой элемент, и, с другой .стороны, равенство радиуса в ;гнутой сферической поверхности одного из подпятников радиусу шаровоro элемента, в результате чего шаровой элемент оказывается зажатым в упомянутом подпятнике, и его перемещени . относительно другого подинтннка -затруднено. В е < :.у.". л. т работу

1002502 распределителя нагрузки на буровое долото.

Цель изобретения - улучшение работы распределителя нагрузки на буровое долото.

Указанная цель достигается тем, что в распределителе нагрузки на буровое долото, содержащем две трубы, узел соединения труб и шарнирную опору, включающую дв@ подпятни- . ка с вогнутыми сферическими рабочими 40 поверхностями и размещенный между ними .шаровый элемент, радиус кривизны вогнутой поверхности одного из подпятни ков больше радиуса шарового элемента„ по крайней мере, один иэ подпятников 15 установлен с воэможностью осевого перемещения и подпружинеи, а рабочая поверхность второго подпятника выполнена также c большим, чем у шаpoBGI элемента, радиусоМ кривизны.

На чертеже изображен распределитель нагрузки на буровое долото, общий вид, разрез.

Распределитель содержит две трубы

1 и 2, первая иэ которых соединена 25 с бурильной колонной (,не показана),,,а вторая -. с Долотом 3, узел соедине- ния труб, состоящий иэ двух пальцев

4, один конец которых закреплен в трубе 2, а другой помещен в резиновое гнездо 5, размещенное в углублении трубы 1 шарнирную опору, вклю чающую два подпятника 6 и 7 с вогнутыми сферическими рабочими поверхностями и размещенный между ними ша З5 ровой элемент 8, причем рабочий по.верхности обоих подпятников выполне» ны с большим, чем у шарового элемента, радиусом кривизны. Подпятник 6 жестко закреплен в трубе 2, а подпятник 7 установлен в трубе 1 с 40 воэможностью осевого перемещения и подпружинен, например, посредством тарельчатых пружин-9. При необходимости подпятник 7 может быть установлен с возможностью как осевого, 45 так .и поперечного перемещения. Возможен также вариант распределителя, в котором оба подпятника установлены в трубах с возможностью осевого перемещения и подпружинены. 50

Осевая нагрузка на долото передается от трубы 1 в основном через шарнирную опору и лишь незначительная ее часть - через узел крепления труб. Крутящий момент на долото пе- 55 редается через узел крепления труб.

При этом упругие резиновые гнезда

5, в которые входят концы пальцев, позволяют трубе 2 отклоняться во все стороны от оси трубы 1. 60

Распределитель нагрузки на буровое долото работает следующим образоМ.

Во время бурения при качении по забою с неровной поверхностью долото 3, оказавшись в какой-то момент одной или двумя шарошками на,выступающих частях забоя н стремясь занять . положение равновесия, с помощью шарнирной опоры и узла крепления труб под действием осевой нагрузки откло няется не некоторый угол от оси скважины и касается забоя тремя шарошками.

При этом подпятник 6 поднимается вверх со стороны шарошек, находящихся íà выступах забоя, и одновременно смещается в сторону от оси распределителя вызывая тем самым обкатыванце шарового элемента по рабочим йоверхностям подпятников и смещение подпятника 7 вверх, сопро-, вождающееся сжатием пружины 9. По мере скатывания шарошек с выступа забоя пружина разжимается и, воздействуя на долото через подпятник

7, шаровой элемент 8 и подпятник б, возвращает его в первоначальное положение. При последующих наездах той или иной шарошки на выступ забоя действие повторяется. Этим достигаетсн равномерное распределение нагрузки между шарошками долота.

Предлагаемый распределитель нагрузки на буровое долото позволяет резко снизить сопротивление отклонениям долота в процессе. бурения и улучшить за счет этого работу распределителя.

Формула изобретения

Распределитель нагрузки на буровое долото, содержащий-две трубы, узел соединения труб и шарнирную опору, включающую два подпятника с вогнутыми сферическими рабочими поверхностями и размещенный между ними шаровой элемент, радиус кривизны во-. гнутой поверхности одного из подпят ников больше радиуса шарового элемента, . отличающийся тем, что, с целью улучшения. работы распределителя нагрузки, по крайней мере один из подпятников установлен: с возможностью осевого перемещения и подпружинен, а рабочая поверхность второго подпятника выполнена также с большим, -чем у шарового элемента, радиусом кривизнй

Источники информации, принятие во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельс во СССР по заявке В 2333007/22-03, кл. E 21 В 9/10, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2352497/22-03, кл. E 21 В 9/10, 1976 (прототип).

1002502

Заказ 1484/3 Тираж 601

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С. Денисова

Редактор Е. Лазуренко Техред И.Тепер корректор С. Шекмар