Стенд для исследования процесса искривления буровых скважин

Стенд для исследования процесса искривления буровых скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLlHAËÈÑÒÈ×ЕСНИХ

PECflYEiËÈН (11 4 E 21 В 7/08, 17/00, G 01 М 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ЗСЕСОНРК > Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И,,, „д

K ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ .;. saiüâi; òïè (21) 3705696/22-03 (22) 01.03.84 (46) 07.07.86. Бюл. Ф 25 (71) Тематическая экспедиция Производственного объединения шахтной геологии и технического бурения "Укруглегеология" и Донецкий научно-исследовательский угольный институт (72) О.П.Приходько, Б.Ф.Головченко, В.В.Кулаков, В.Г.Рожков, А.А.Алейников и И.И.Сторчак (53) 622.243.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 989851, кл. G 01 M 15/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

С:

Изобретение относится к горному делу, а именно к буровой технике, обеспечивающей исследование процесса искривления буровых скважин в динамическом режиме.

На фиг. 1 схематически изображен стенд, вид сбоку „ на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез

Б-Б на фиг. 1; на фиг„ 4 — разрез

В-В на фиг. 1.

Стенд состоит из имитирующего ствол скважины полого цилиндра 1, выполненного из прозрачного матери-ала, в котором располагается бурильный вал 2, одним концом соединенный через механизм 3 подачи с вращателем 4, а вторым — с имитирующей забой скважины регулируемой фракционной муфтой 5. Муфта 5,„ расположенным под ней гибким соединением 6 связана с осью 7, на которой жестко посажен упор 8. Между упором 8 и торцом 9 полого цилиндра 1 располагается пружина 10, свободно посаженная на оси 7, которая своим концом образует шлицевое соединение в отверстии 12 верхней части 13 полого цилиндра 1, в котором концев.трично располагается на подшипниках 14 и

15 втулка 16. Во втулке 16 размещается с возможностью поперечных перемещений, имитирующий отклоняющий снаряд — конус 17, свободно посаженного на бурнльном валу 2.

Втулка 16 и верхняя часть 13 полого цилиндра 1 связаны между coáîé спиральной пружиной 18, прикрепленной своими концами к их боковым поверхностям.

На конусе 7 закреплены два штыря 19 и 20, которые входят в продольные пазы 21 и 22 втулки 16.

У меньшего основания конуса 17 выполнена цилиндрическая проточка 23, и имеются средства прижатия его к внутренней поверхности втулки, выполненные в виде контактирующей с. проточкой 23 пластинки 24, к которой прикреплен шток 25, располагающийся в направляющих 26 и проходящий через поперечный паз 27 втулки 16 и поперечный паз 28 верхней части 13 полого цилиндра 1, Шток 25 своим концом 29 контактирует с плоской пружиной 30, закрепленной на гайке 31, навинченной на неподвижный винт 32, Стенд работает следующим образом.

Перед началом эксперимента муфтой 5 задается, момент пробуксовки, соответствующий затратам мощности

5 на разрушение определенных пород определенным типом породоразрушающего инструмента. Вращением гайки

31 прижимается конус 17 к верхней внутренней стенке втулки 16. При этом усилие передаваемого изгибающейся пружиной 30 через шток 25 с пластинкой 24 на конус 17 выбирает-. ся таким, чтобы оно соответствовало распорному усилию данного типа исследуемого отклоняющего снаряда.

Поднимаясь вверх, конус 17 иэогнет бурильный вал у своего меньшего осдования ЗЗ и ось его установится под некоторым углом относительно

>с>си полого цилиндра 1. За счет кар> данного соединения 6 регулируемая .f фрикционная муфта 5 займет свое нижнее положение, исключив возникновение дополнительных усилий при изгH бе бурильного нала 2 у большего основания 34 конуса 17, что обеспечит моделирование реальных условий перекоса относительно оси скважины оси отклоняющего снаряда при включении привода его распорного устройства.

Затем механизмом подачи 3 и вращателем 4 задаются необходимые осевые усилие и частота вращения бурильного вала 2. Под действием осевого усилия,, передаваемого по бурильному валу 2 через муфту 5, карданное соединение 6, ось 7 и упор 8, сожмется пружина IO, зафиксировав фактическую нагрузку на забое скважины (в районе большего основания 34 конуса 17)„ Вращение от врашателя 4 передается по бурильному валу 2 на муфте 5. Из--за наличия шлицевого соединения, образованного концом 11 оси 7 и отверстием 12 торца 9 верхней части 13 полого цилиндра 1„ имеющего неподвижное крепление, полумуфта 35., муфты 5, соединенная с осью 7 карданным соединением 6, окажется заторможенной. установленный на муфте 5 момент пробуксовки пере,дается на бурильный вал 2, под действием которого совместно с заданным осевым усилием, ось бурильного вала

2 примет форму пространственно изогнутой спиральной линии.

Воздействуя на меньшую часть основания 33 конуса 17, упругие силы

1242596

10 вращающегося бурильного вала 2 будут периодически отрывать его от верхней внутренней стенки втулки 16 и .возникающие при этом колебания передадутся через пластину 24 и шток

25 на пружину 30, по которой зафиксируются фактические усилия отрыва, оказывающих влияние на эффективность работы реального отклоняющего снаряда. Кроме того, под действием крутящего момента и осевого усилия бурильный вал 2 будет стремиться повернуть по внутренней поверхности втулки 16 конус 17. При этом вращающий момент

<с конуса 17 передается через штыри

19 и 20 и пазы 21 и 22 на втулку 16, которая будет закручивать прнкрепленную к ней пружину 18. По закручиванию пружины 18 определится фактический дезориентирующий момент действующий на отклоняющий снаряд и стремящийся увести его из соориентированного положения.

Фактическое положение в пространстве бурильного вала 2 в каждый

1О момент времени фиксируется специаль" ными кинокамерами, а осевые усилия на забое и устье скважины, дезориентирующий момент, распорное усилие отклоняющего снаряда и затраты мощности на разрушение горных пород— самопишущими измерительными прибора"

1242596

ГУ P($ фдр $

Составитель В.Родина

Техред N.Õoäàíè÷

Корректор Б. Рошко

Редактор Н.Данкулич

Заказ 3673/30

Тираж 548

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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