Центратор для забойных двигателей и убт (утяжеленных бурильных труб)

 

ЦЕНТРАТОР ДЛЯ ЗАБОЙНЫХ ЦБКГАТЕЛЕЙ И УТЯЖЕЛЕННЫХ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ, содержащий установленный на их наружной поверхности корпус с лопастями и расположенную между ними втулку с прорезью, связанную конической резьбой с корпусом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности крепления центратора при многократном его использовании, прорезь втулки-выполнена ступенчатой, причем поперечные участки прорези расположены под углом наклона к плоскости , перпендикулярной к оси резьбы, равным среднему углу подъема резьбы,а поверхности каждого поперечного участка прорези втулки находятся в контакте друг с другом. 4ii UD 00 к4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Su„„1074987 А

3(5В Е 21 В 17/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3539338/22-03 (22) 13.01.83 (46) 23.02.84. Бюл. 9 7 (72) И.И. Барабашкин, Л.П.Нест руев . и A.Н.Сорокин (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники (53) 622 ° 24.05(088 ° 8). (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

9 314880, кл. Е 21 В 17/10, 1969.

2. Патент CldA Ф 4245709, кл. 176-325, опублик ° 1969 (прототип) . (54) (57) ЦЕНТРАТОР ДЛЯ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕИ И УТЯЖЕЛЕННЫХ БУРИЛЬНЫХ

ТРУБ, содержащий установленный на их наружной поверхности корпус с лопастями и расположенную между ними втулку с прорезью, связанную конической резьбой с корпусом, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности крепления центратора при многократном его использовании, прорезь втулки выполнена ступенчатой, причем поперечные участки прорези расположены под углом наклона к плоскости, перпендикулярной к оси резьбы, равным среднему углу подъема резьбы,а поверхности каждого поперечного участка прорези втулки находятся в контакте друг с другом.

1О74987

Изобретение относится к буровой технике, а именно к опорно-центрирующим устройствам компановок низа бурильной колонны, устанавливаемым на корпусе забойного двигателя и утяжеленных бурильных трубах (УБТ).-.

Известен протектор — центратор для бурильных труб,, включающий верхнюю и нижнюю втулки, сопряженные час-. ти которых выполнены с эксцентриситетом (1), i0

Недостатком этого устройства является то, что в процессе бурения скважины происходит износ корпуса забойного днигателя и УБТ. В результате чего протектор — центратор устанавли-) $ вают на этих участках корпуса э абойного двигателя и УБТ с зазором. Наличие зазора в конструкции приводит к смещению оси протектора — центратора относительно осей забойного двигателя и УБТ, что вызывает появление боковых усилий, действующих на долото и отклоняющих его от заданного направления. Ресурс работы центратора забойного двигателя или УБТ„в оснонном, определяется степенью износа внешних понерхностей его лопастей.

Эксцентричная установка центратора протектора на корпусе забойного двигателя или УБТ уменьшает запас допустимого износа центратора. Кроме тсго, эксцентриковый узел этого протектора — центратора требует высокой точности изготовления.

Наиболее близким к изобретению является центратор для забойных дви-гателей и УБТ, включающий корпус с лопастями и втулку с продольной про.резью, соединенные между собой посредством конической резьбы (21., Однако устройство не обеспечивает крепление центратора на корпусе забойного двигателя и УБТ при многократном его использовании, поскольку происходит заедание конической резьбы, обусловленное действием осе- д» ного усилия, возникающего при сжатии втулки, ввиду несовпадения углов подъема конической резьбы корпуса и конической резьбы втулки.

Цель изобретения — повышение надежности крепления центратора на

59. корпусе забойного двигателя и УБТ при многократном его использовании.

Эта цель достигается.тем, что н центраторе для забойных двигателей и УБТ, содержащем установлеиный на их наружной поверхности корпус с лопастями и расположенную между ними втулку с прорезью, связанную конической резьбой с корпусом, прорезь втулки выполнена ступенчатой, при- 60 чем поперечные участки прорези расположены под углом наклона к плоскости, перпендикулярной к оси резьбы, равным среднему углу подъема резьбы, а поверхности каждого поперечного участка прорези находятся н контакте друг с другом.

На фиг.1 показан центратор для забойных двигателей и УБТ; на фиг.2 сечение A A на фиг. 1; на фиг. 3 элементы устройства с указанием направления действия сил.

Центратор для забойных двигателей и УБТ состоит из корпуса 1 с лопастями 2, устанавливаемого на наружной поверхности забойного двигателя или

УБТ„ и расположенной между ними втулки 3 со сквозной прорезью 4.

Корпус 1 и втулка 3 соединены между собой конической резьбой 5. .Сквозная прорезь на втулке 3 выполнена ступенчатой, причем поперечные участки прорези расположены под углом наклона к плоскости, перпендикулярной к оси резьбы, равным среднему углу подъема резьбы, а поверхности каждого поперечного участка прорези втулки находятся в контакте друг с другом„ Центрирующие лопасти 2 армируются изностойкими вставками б.

Центрирующее устройство работает следующим образом.

Центрирующее устройство устанавливается в любом месте УБТ или забой- . ного двигателя. При установке центратора свинчивают корпус 1 центратора с его втулкой 3 до тех пор, пока внутренняя поверхность втулки нойдет н контакт с корпусом забойного двигателя или УБТ 7. При этом осеная сила F вызывающая деформацию втулки 3 в продольном направлении, воспринимается поперечными участками ступенчатой прорези втулки (фиг.2) .

Величина усилия F определяется суммой двух сил: G, возникающей при упругой деформации втулки, и силы трения Fz >, возникающей с момента контакта между внутренней поверхностью втулки 3 и наружной поверхностью корпуса забойного днигателя или УБТ 7. Таким образом, н предлагаемой конструкции центратора осевая сила F воспринимается поперечными. участками ступенчатой прорези втулки и витками резьбы.

Под действием этой силы происходит параллельное смещение ступеней прорези втулки, что вызывает изменение угла. подъема конической резьбы втулки до величины, равной углу подъема резьбы корпуса центратора на ее рабочем участке, т.е. на участке контак" à резьбы втулки и корпуса, Величина силы, дей стнующей на ступенчатые участки ступенчатой прорези, пропорциональна углу наклона этого участка. Поскольку угол наклона поперечного участка всегда значительно больше, чем разность, следовательно,величина силы,. действующей на поперечные участки, значи1074987

Составитель В.Родина

Редактор Н .Бобкова Техред Ж.Кастелевич Корректор В.Гирняк

Заказ 473/29 Тираж 564 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 тельно превышает величину силы, действующей на витки резьбы. Это предотвращает заедание резьбы и ее преждевременный износ.

С целью обеспечения совпадения угла подъема резьбы корпуса и резьбы деформированной втулки, угол наклона поперечных участков прорези втулки к плоскости, перпендикулярной к оси ее резьбы, равен среднему углу подъема втулки. Такое вы- 10

I полнение прорези втулки позволяет обеспечить минимальное значение разности углов подъема резьбы корпуса и втулки.

Центратор для забойных двигателей и УБТ позволяет обеспечить надежное крепление центратора на корпусе забойного двигателя и УБТ при .многократном его использовании.

Технико-экономическая эффективность достигается снижением затрат на проводку скважины за счет повышения срокa службы центраторов.