Стенд для моделирования работы бурового става в наклонной скважине

 

СТЕНД ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ БУРОВОГО СТАВА В НАКЛОННОЙ СКВАЖИНЕ, включающий расположенную внутри модели скважины модель става бурильных труб, модель забоя скважины, содержащую установленный на подщипниках и связанный с моделью става шток, узел создания осевой нагрузки, узел создания крутящего момента и датчики измерения усилий, отличающийся тем, что, с целью приближения к реальным забойным условиям работы бурового става, модель забоя скважины снабжена корпусом и расположенным между штоком и моделью става контактным узлом, причем последний щарнирно закреплен в корпусе и связан с ним упругими элементами.Q

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1189984 д (51) 4 Е 21 В 7/04, 17/00; G Ol М 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3703108/22-03 (22) 22.02.84

{46) 07.11.85. Бюл. № 41 (71) Северо-Кавказский ордена Дружбы народов горно-металлургический институт (72) О. И. Гаврилевский, С. Г. Гозюмов, Б. М. Хадонов и М. M. Холадов (53) 622.233.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 989351, кл. G 01 M 15/00, 1981.

Алейников А. A. Стенд для моделирования работы бурового става в наклонной скважине. Дис. на соиск. уч. степ. д.-pa техн. наук, ДонУГИ, 1973. (54) (57) СТЕНД ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ PABOTbI БУРОВОГО СТАВА В НАКЛОННОЙ СКВАЖИНЕ, включающий расположенную внутри модели скважины модель става бурильных труб, модель забоя скважины, содержащую установленный на подшипниках и связанный с моделью става шток, узел создания осевой нагрузки, узел создания крутящего момента и датчики измерения усилий, отличающийся тем, что, с целью приближения к реальным забойным условиям работы бурового става, модель забоя скважины снабжена корпусом и расположенным между штоком и моделью става контактным узлом, причем последний шарнирно закреплен в корпусе и связан с ним

1189984

Изобретение относится к области бурения направленных скважин, а именно к устройствам для моделирования работы бурового става в пространственной системе координат.

Целью изобретения является приближение имитации к реальным забойным условиям работы бурового става.

На фиг. 1 показан стенд, общий вид; на фиг. 2 — схема забоя скважины.

Стенд состоит из станины 1, узла созда- 10 ния осевой нагрузки в виде нагрузочной платформы 2, узла создания крутящего момента в виде пневмодвигателя 3 с редуктором 4, подвижной стрелы 5 с укрепленной на ней моделью скважины 6 и расположенной внутри нее моделью става бурильных труб 7.

t5

На стреле 5 устанавливается модель забоя скважины 8 (фиг. 2), которая состоит из корпуса 9, контактного узла 10 (коронкагорная порода), расположенного между моделью става и штоком 11, помещенным в са- 20 моустанавливающийся подшипник 12. По периметру контактного узла 10 расположены датчики 13.боковых усилий, а шток 11 имеет датчик 14 осевого усилия. Контактный узел 10 шарнирно (за счет наличия подшипника 12) закреплен в корпусе 9 и связан с ним упругими элементами 15.

При подготовке стенда к работе модель забоя 8 фиксируется на расстоянии, равном заданной глубине скважины. В подвижных опорах модели скважины 6 и в контактном

Рис, ю (!

Фиг. 2

Составитель В. Родина

Редактор Н. Пушненкова Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 6937/32 Тираж 539 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1

I Eaab

I

L узле 10 закрепляются керны из горной породы с отверстиями по центру. В модель скважины 6 вставляется модель става бурильных труб 7, которая одним концом закрепляется в редукторе 4, а другим опирается на контактный узел 10. Вращением стрелы

5 вокруг оси станины 1 устанавливается угол наклона скважины.

При работе стенда нагрузочной платформой 2 создается на модели забоя скважины

8 осевая нагрузка, под действием которой модель става 7 изгибается, образуя устойчивое число полуволн. Частота вращения модели става 7 задается пневмодвигателем 3 и редуктором 4.

Изогнутая вращающаяся модель става

7 передает на контактный узел 10 осевое усилие, боковые усилия от изгибающего момента упругой оси и крутящий момент, пропорциональный силам трения. Осевое усилие через шток 11 передается на датчик 14. Боковые усилия в забойном сечении скважины от упругой оси модели става 3 воспринимаются датчиками 13, расположенными по периметру модели забоя скважины 8.

Крутящий момент компенсируется жесткостью упругих элементов и при этом в контактном узле 10 возможно создать силы трения. Таким образом, стенд позволяет имитировать реальные забойные условия, возникающие при бурении скважины, и одновременно получать достоверную информацию о распределении усилий на ее забое.