Устройство для центрирования штанги в скважине

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРИРОВАНИЯ ШТАНГИ В СКВАЖИНЕ, содержащее соединенный со штангой корпус с полыми наружными эластичными оболочками , сообщенными своими полостями с каналом в штанге для подвода текучей среды под давлением, отличающееся тем, что, с целью предотвращения разрушения стенок скважины при самоцентрировании штанги, оно снабжено расположенной с зазором вокруг эластич .ных оболочек обечайкой, которая образует с ними открытую полость, и 9 подпружиненными клапанс1ми, которые перекрывают выходящие в эту полость Ш отверстия в эластичных оболочках и установлены с возможностью взаимодействия с обечайкой при ее перемещении относительно корпуса.

СОКИ СОВЕТСНИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

r)0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ (21) 3378600/22-03 (22) 30.12.81 (46) 30.03.83, Бюл. Р 12 (72 ) A.Н.Москалев, %.М.Шмаков, С.В.Баламутенко, Л.М.Хныкин и В.Ф.Васильченко (71 ) Горловский филиал Донецкого ордена Трудового Красного Энамени политехнического института и Ново-Горловский машиностроительный завод (53) 622.233.055(088.8) (56 ) 1, Скорняков В. M. Исследование и.,создание бурового инструмента буросбоечных машин для бурения прямолинейных скважин в условиях Кузбасса. Автореф. канд. дис. Кемерово, КузПИ, 1974, с. 12.

2. Авторское свидетельство СССР

9 344101;: кл.- Е 21 В 17/10, 1970 (прототип ).

„.Я0„„1008441

- 3ЦЦ E 21 С 9/00 Е 21 В 17/10 (54)(57) устрОйСтВО ДЛя цЕНтрИрОВАНИЯ ШТАНГИ В СКВАЖИНЕ, содержащее соединенный со штангой корпус с полыми наружными эластичными оболочками, сообщенными своими полостями с каналом в штанге для подвода текучей среды под давлением, о тл и .ч а ю щ е е с я тем, что, с целью предотвращения разрушения стенок скважины при самоцентрировании штанги, оно снабжено расположенной с зазором вокруг эластич.ных оболочек обечайкой, которая образует с ними открытую полость, и еподпружиненными клапанами, которые перекрывают выходящие в эту полость отверстия в эластичных оболочках и, Я установлены с воэможностью взаимодействия с обечайкой при ее перемещении относительно корпуса.

1008441

Изобретение относится к уст- с полыми наружными эластичными ройствам для центрирования штанги оболочками, сообщенными своими в скважине с целью сохранения ее полостями. с каналом в штанге для направленности и может быть исполь подвода текучей среды под давлением, зовано при бурении скважин, глав- снабжено расположенной с зазором ным образом, поугольным пластам, 5 вокруг эластичных оболочек обечайсклонным к внезапным выбросам угля кой, которая образует с ними открыи газа. тую полость, и подпружиненными клаИэвестно устройство для центри- панами, которые перекрывают выходярования штанги в скважине, имеющее щие в эту полость отверстия в эласкорпус в виде двух трехлучевых фона" )Q тичных оболочках и установлены с рей с опорами, взаимодействующими возможностью взаимодействия с обесо Стенкой скважины, при этом оба чайкой при ее перемещении относифонаря связаны между собой продоль- тельно корпуса. ными элементами в зоне опор. На фиг. 1 показано устройство для

При такой конструкции устройства 5 центрирования штанги в скважине увеличивается длина контакта опор (разрез A-А на фиг. 2 ); на фиг. 2 со стенкой скважины и удается умень- то же, вид сверху. шить величину перекоса става штанг Устройство содержит корпус 1 с при изгибе (1 ). радиальными элементами 2, соединенОднако известное устройство не ными со ступицей 3 и кольцевой опообеспечивает самоцентрирование рой 4. Штанга 5 смонтирована в стустава штанг относительно. оси сква- пице 3 с помощью подшипников 6, жины. Поэтому даже при незначитель- закрытых с одного торца ступицы 3 ном прогибе става щтанг, вызванного крыакой 7 с уплотнениями 8. действием собственного веса, фонари Кольцевая опора 4 имеет наклоноказывают силовое воздействие на

25 ные буртики 9 по торцам, с которыстенку скважины, разрушая ее. ми жестко связана эластичная оболочЭто увеличивает искривление става ка 10, образующая с кольцевой опоштанг и способствует отклонению сква- Рой 4 полость 11, сообщаемую посжины при бурении. Кроме того, удар- Редством каналов 12 в радиальных ное воздействие опор фонарей на стен-З> элементах 2, ступице 3 и каналов 13 ку скважины создает условия для мик- в штанге 5 с ее центральным каналом ровыбросов угля и газа, когда она 14, служащим для подвода сжатого возпр эводится по угольному пласту, духа. что приводит к зажатию става штанг. Оболочка 10 соединена с кольцевой

В результате бурения скважин íà 35 опорой 4 радиальными перегородками пластах угля с повышенной газодина- 15 (фиг. 2), которые скреплены с мической активностью применение из- обечайкой 16 в форме кольца, располовестных устройств становится. опас- женной вокруг эластичной оболочки ным и в отдельных случаях невоэмож-, . 10, образуя с ней полость 17, сообным. 4Q щаемую с пространством скважины чаНаиболее близким техническим ре- рез зазоры 18, шением к предлагаемому является В оболочке 10 выполнены отверсустройство для центрирования штанги тия 19 с размещенными в них подпрув скважине, содержащее соединенный жиненными коническими клапанами 20, со штангой корпус с полыми наружны- 45 взаимодействующими с тыльной стороми эластичными оболочками, сообщен- ной обечайки 16 при ее перемещении ными своими полостями с каналом в относительно корпуса 1 ° штанге для подвода текучей среды Устройство работает следующим под давлением. С помощью указанного образом. устройства становится возможным, Через центральный канал 14 штануменьшить ударное воздействие на ги 5, ее радиальные каналы 13, кастенку скважины за счет упругих налы 12 в ступице 3 и элементах 2 эластичных оболочек (2 ). сжатый воздух поступает в полость

Однако их постоянный контакт со 11 и через отверстия 19 в эластичной стенкой скважины, на которую они оболочке 10 в полость 17, из которой воздействуют с заданным опорным 55 истекает в пространство скважины межусилием, не исключает разрушения ду ее стенкой и оболочкой 10. Истекастенки скважины и появление микровы- ющий воздух .создает избыточное давбросов угля и газа; ление по периметру скважины, котоЦель изобретения - предотвраще- ров приводиа к выравниванию кольние разрушения стенок скважины при 60 цевого зазора между оболочкой 10 и самоцентрировании штанги. стенкой скважины, а следовательно, Поставленная цель достигается к совмещению оси штанги 5 с осью тем, что устройство для центриро- скважины. вания штанги в скважине, содержа- При изгибе става штанг, например, щее соединенный со штангой корпус g5 под действием собственного веса

1008441

Ю

Фия.8.

Составитель В. Стрелов

Редактор A. Мотыль Техред С.Мигунова Корректор С, Шекмар

Эаказ 2297/44 Тираж 601 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 происходит отклонение. корпуса 1 or оси скважины. Это приводит к касанию обечайки 16 со стенкой скважины,, которая смещается в сторону опоры

4, вызывая перемещение клапанов 20 в отверстиях 19 и открывание их на большее сечение, Увеличение проходного сечения отверстия 19 повышает расход сжатого воздуха, поступающего в полость 17 и истекающего в. пространство скважины через зазоры

18. В, результате этого давление воздуха в зазоре между стенкой скважины и обечайкой 16 повьанается H устройство смещается в сторону меньшего давления до тех пор, пока не установится равномерный воздушный, зазор по всему периметру скважины и ось штанги 5 не совместится с осью скважины.

Таким образом, с использованием предлагаемого устройства исключаются удары его опорной поверхности о стенку скважины и ее разрушение, в. результате чего не происходит микровыбросов угля и газа и зажатия става штанг в скважине.