Распределитель нагрузки бурового долота

Распределитель нагрузки бурового долота

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii) 883307

-Ф (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 11.04.79 (2! ) 2750306/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.е

Е2! В10/00

Госуддрстеенный комитет (53) УДК 622.24. .05 (088.8) Опубликовано 23.11.81. Бюллетень № 43 по делам нзобретений и открытий

Дата опубликования описания 03.12.81 (72) Автор изобретения

А. В. Домаховский (7l ) Заявитель (54) РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ НАГРУЗКИ БУРОВОГО ДОЛОТА

I

Изобретение относится к буровой технике, а именно к распределителям нагрузки бурового долота.

Известен распределитель нагрузки бурового долота, содержащий два трубчатых элемента, узел соединения этих элементов, выполненный в виде кольца с установленным на нем призматическим сухарем и шарнирную опору, включающую пяту и подпятник со сферическими рабочими поверхностями из которых вогнутая поверхность имеет больший радиус кривизны, чем выпуклая (1J.

Недостатком данного распределителя нагрузки является неравномерное перераспределение последней между рабочими органами долота из-за невозможности отклонения связанного с долотом трубчатого элемента в плоскости, перпендикулярной оси пальца.

При отклонении долота пята должна обкатываться по подпятнику. Однако в плоскости, перпендикулярной оси пальца, такому обкатыванию препятствуют боковые стени» окон соединенного с бурильной колонной трубчатого элемента, так как в них начинает упираться установленный на паль2 це сухарь. Последнее обусловлено тем, что сферическая поверхность пяты выполнена вогнутой, сферическая поверхность подпятника — выпуклой, а узел соединения трубчатых элементов расположен выше шарнирной опоры.

Цель изобретения — повышение равномерности распределения нагрузки между породораэрушающими органами долота.

Укаэанная цель достигается тем, что сферическая поверхность пяты выполнена выпуклой, а подпятника — вогнутой с соотношением радиусов кривизны 1:2, причем палец установлен так, что его ось совмещена с касательной к поверхности пяты в точке ее контакта с подпятником.

На фиг. !изображен распределитель нагрузки бурового долота, общий вид (разрез); на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. l.

Распределитель нагрузки бурового долота содержит два трубчатых элемента 1 и,2, первый из которых жестко соединен с долотом 3, а второй — с бурильной колон20 ной 4. Нижний конец трубчатого элемента

2 соосно с зазором помещен во внутреннюю . полость трубчатого элемента, в зазоре установлена упругая муфта 5. Внутри распреде883307

3 лителя нагрузки расположена шарнирная опора, состоящая из закрепленной в трубчатом элементе 1 пяты 6 и закрепленного в трубчатом элементе 2 подпятника 7. Пята имеет выпуклую рабочую сферическую поверхность, а подпятник -- вогнутую. Радиус кривизны (r) сферической поверхности пяты меньше радиуса кривизны (К) сферической поверхности нодпятника, причем соотношение этих радиусов равно I:2.

Трубчатые элементы связаны между собой посредством узла соединения, состоящего из пальца 8, выполненного из двух частей, закрепленных в диаметрально противоположных отверстиях трубчатого элемента 1 и установленного на пальце призматического сухаря 9, также выполненного из двух частей, помещенных в окна 10 трубчатого элемента 2. Палец установлен так, что его ось совмещена с касательной к поверхно. сти пяты 6 в точке ее контакта с подпятником 7.

Распределитель нагрузки .бурового долота работает следующим образом.

В процессе бурения осевая нагрузка на долото передается через шарнирную опору, а крутящий момент — через узел соединения трубчатых элементов. При качении по забою скважины, имеющему, как известно, неровную поверхность, долото 3 (например трехшарошечное), оказавшись в, какой-то момент одной или двумя шарошками на выступающих частях забоя и стремясь занять положение равновесия, которое достигается при касании забоя тремя шарошками, отклоняется от осп бурильной колонны на некоторый угол, благодаря наличию шарнирной опоры и узла соединения труб-. чатых элементов. Величина угла отклонения корректируется упругой муфтой 5, она же возвращает долото в вертикальное лоложение при отсутствии отклоняющих сил.

При этом отклонение долота от оси бурильной колонны возможно в любой плоскости, в том числе и в плоскости, перпендикулярной оси пальца. Так если долото начнет отклоняться в упомянутой плоскости, то обкатывание пяты по подпятнику, вследствие того, что радиус ее сферической поверх4 ности в два ряда меньше радиуса сферической поверхности подйятника, будет сопровождаться перемещением точки пяты, через которую проходит касательная, совпадающая с осью пальца, по вертикали, т. е. вверх-вниз,.и, следовательно, вверх-вниз будет перемещаться в окнах 10 палец 8 с сухарем 9. В этом случае боковые стенки окон

l O не будут препятствовать отклонениям трубчатого элемента 1, жестко соединенного с долотом 3. I0

Беспрепятственное отклонение долота от оси бурильной колонны в любом направлении . обеспечивает касание забоя всеми породоразрушающими органами долота, в результате чего осевая нагрузка равномерно распределяется как между этими органами, так и между элементами их вооружения, что позволяет значительно повысить стойкость долота.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2352497, кл. F 21 В 9/10, 1976.

Распределитель нагрузки бурового долота, содержащий два трубчатых элемента, узел соединения этих элементов, выпоя25 ненныи в виде пальца с установленным на нем призматическим сухарем, и шарнирную опору, включающую пяту и подпятник со сферическими рабочими поверхностями, из которых вогнутая поверхность имеет больший радиус кривизны чем выпуклая, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности распределения нагрузки между породоразрушающими органами долота, сферическая поверхность пяты выполнена выпуклой, а подпятника -- вогнутой э5 с соотношением радиусов кривизны 1:2, причем палец установлен так, что его ось совмещена с касательной к поверхности пяты в точке ее контакта с подпятником.

883307

И

Составитель В. Якимов

Редактор P. Циника Техред А. Бойкас Корректор В. Бутяга

Заказ 10I46 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оч крытий

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

Филиал ППП «Патентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4