Забойный регулятор осевой нагрузки на долото

 

Изобретение относится к буровой технике и позволяет повысить точность регулирования и надежность работы путем изменения величины площади проходноРЬ отверстия забойного регулятора (ЗР). Внутри его корпуса (К) 1 с переходником 2 посредством втулки (В) 7 установлен подпружиненный шток 3 со сквозным осевым каналом 4 и радиальными отверстиями 5 со стороны переходника 2. На штоке посредством зубчатого соединения установлена дополнительная В 9 с радиальными отверстиями 10. При вращении В 9 перекрывает отверстия 5, Над каналом 4 размещен клапанный узел в виде стакана 13, в днип;е которого закреплен клапан 14 и вьшолнены аксиальные отверстия 15-. При создании осевой нагрузки на долото клапанньй узел перекрывает канал 4. Торцовая пов ерхность К 1 выполнена со шкалой. а боковая поверхность В 9 - с риской . По шкале устанавливается величина площади проходного сечения ЗР. Количество, размер и размещение отверстий 10 соответствует количеству, размеру и размещению отверстий 5, Промьшка забоя осуп1ествляется через отверстия 15 и канал 4 при поджатом к торцу К 1 клапана 14. Перемещением штока 3 вдоль К 1 и вращением В 9 можно регулировать проходное сечение ЗР в зависимости от площади проходного отверстия устр-ва, следупщего за ЗР. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. %Et)&aie ф1/г.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН (19) (И) (11 4 Е 21 В 44/00, 19/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Рог 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ И306РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 40108?7/24-03 (22) 09.12.35 (46) 15;05.87. Бюл. В 18 (71) Центральная геолого-поисковая экспедиция Казахского научно-исследовательского института минерального сырья (72) Г,И.Лоскутов, П,П.Подгорный, А.П.Полторацкий и С.И.Бочаров (53) 622 ° 242.44(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 595482, кл. Е 21 В 44/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 857453, кл. Е 21 В 44/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

В 1021 769, кл. Е 21 В 44/00, 1981, (54) ЗАБОЙНИИ РЕГУЛЯТОР ОСЕВОЙ НАГРУЗКИ НА ДОЛОТО (57) Изобретение относится к буровой технике и позволяет повысить точность регулирования и надежность работы путем изменения величины площади проходного отверстия забойного регулятора (ЗР). Внутри его корпуса (K) 1 с переходником 2 посредством втулки (В) 7 установлен подпружиненный шток 3 со сквозным осевым каналом 4 и радиальными отверстиями 5 со стороны переходника 2. На штоке посредством зубчатого соединения установлена дополнительная В 9 с радиальными отверстиями 10 ° При вращении

В 9 перекрывает отверстия 5. Над каналом 4 размещен клапанный узел в виде стакана 13, в днище которого закреплен клапан 14 и выполнены аксиальные отверстия 15. ° При создании осевой нагрузки на долото клапанный узел перекрывает канал 4. Торцовая поверхность К 1 выполнена со шкалой, а боковая поверхность В 9 — с риской. По шкале устанавлиьается величина площади проходного сечения 3Р.

Количество, размер и размещение отверстий 10 соответствует количеству, размеру и размещению отверстий 5, Промывка забоя осуществляется через отверстия 15 и канал 4 при поджатом к торцу К 1 клапана 14. Перемещением штока 3 вдоль К и вращением В 9 можно регулировать проходное сечение

3Р в зависимости от площади проходного отверстия устр-ва, следукщего sa

3Р. 3 з.п. A-лы, 4 ил.!

3!051!

Изобретение относится к технике бурения,, а именно к регулированию и замеру осевой нагрузки на долоте, Целью изобретения янляется повышение точности регулирования и надежности работы путем изменения величины площади проходного отверстия забойного регулятора °

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый забойный регулятор, об- 1О щий вид; на фиг. 2 — сечение А-А" на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг, l на фиг. 4 — нид В ка фиг, 11 забойный регулятор со снятым переходником. !5

Регулятор содержит корпус 1 с переходником 2, в котором установлен фигурный шток 3 со сквозным осевым каналом 4 и радиальными отверстиями

5. !!!ток 3 имеет шлицевое несимметричное соединение 6, закреплек на корпусе 1 при помощи втулки 7 и подпружинен относительно корпуса упругим элементом 8, На штоке 3 установлена втулка 9 с радиальными отверстиями

10, имеющая зубчатое соединение 11 со штоком 3, закрепленная на нем при помощи гайки 12 и имеющая возможность перекрытия при вращении его радиальных отверстий. Количество, размер и размещение радиальных отверстий на втулке соответствуют количеству, размеру и размещению радиальных отверстий на штоке. Над каналом 4 н пере-. ходнике 2 установлен клапанный узел, выполненный н виде полого стакана 13, в днище которого закреплен клапан 14 и выполнены аксиальные отверстия 15 для прохода промывочной жидкости.

Клаган установлен с возможностью перекрытия канала 4 при созцании осевой нагрузки на долото. На торцовой поверхности корпуса выполнена шкала 16 площади проходного отверстия, а напротив нее на боконой,поверхности втулки выполнена риска 17, с помощью которой по пкале 16 устанавливается величина площади проходного отверстия регулятора. Несимметричность DIJIHIIEBQIQ соединения штока 3 с корпусом 1 позволяет однозначно устанавливать пток 3 относительно корпуса при повторных сборках регулятора, что гарантирует точность установки пкалы относительно радиальных отверстий штока.

Регулятор работает следующим образом.

Вначале перед установкой регулятора снимают переходник 2 с клапанкым узлом, от ворачивают гайку 12 и, вывев предварительно втулку 9 из зацепления со штоком 3, вращают втулку до совмещения риски 17 с соответствующим делением шкалы 16. При этом радиальные отверстия втулки частично или полностью сонмещаются с радиальными отверстиями штока 3. Значение площади, установленной по шкале, долж но быть равно или меньше величины площади наименьпего проходного отверстия в устройстве, следующего за регулятором. Затем, опуская втулку, вводят ее в зацепление со штоком, закрепляют гайкой и устанавливают переходник с клапаккым узлом. ".обранный регулятор устанавливают в колонне бурильных труб перед исполнительным устройством, например долотом, опускают н скважину и, не донодя долото до забоя, подают промывочную жидкость для очистки забоя скважины от скопившегося шлама. При этом шток

3 находится в крайнем нижнем положении, а клапан 14 прижат потоком промывочной жидкости к торцу корпуса l и образует зазор со штоком, т.е. промывочная жидкость имеет беспрепятственный проход через отверстия 15 и канал 4 в устройство,, расположенноеза регулятором, чем обеспечивается интенсивная промывка забоя скважины.

После окончания промывки опускают долото на забой и создают осевую нагрузку. При этом шток 3, сжимая упругий элемент 8, перемещается вверх, открывается верхний ряд его радиалbных отверстий и закрывается клапаном

:-го канал 4. Теперь промывочная жидкость поступает в полость штока чер-3 отверстия в клапане и верхний ряд радиальных отверстий, Поскольку площадь проходного отверстия резко уменьшилась, то, соответственно, резко возросло давление в гидросистеме, что фиксируется по манометру на поверхности и соответствует первоначальной нагрузке на долото. При дальнейпем возрастании осевой нагрузки ка долото открывается следующий ряд радиальных отверстий, площадь проходного отверстия увеличивается, а давление в гидросис". Np. падает на какую-то величину. При полном нагружении долота открываются все радиальные отверстия,давление промывочной жидкости уменьшае-,реал до минимума, 1310511 что соответствует сигналу на поверхность о максимальной нагрузке. Поскольку при изменении осевой нагрузки давление промывочной жидкости изменяется ступенчатым образом, то определив заранее давление промывочной жидкости на каждой ступени, можно регулировать и измерять осевую нагрузку на долото.

Наличие в штоке 3 сквозного осе- 10 вого отверстия, а также клапанного узла, установленного в переводнике с воэможностью перекрытия осевого отверстия штока при создании осевой нагрузки, обеспечивает максимальную 15 подачу промывочной жидкости на забой.

Это позволяет произвести полную очистку забоя от шлама и тем самым исключить вероятность прижога породоразрушающего инструмента и аварии в сква- д> жине, что повышает качество производимых работ, Установка на штоке 3 втулки 9 с радиальными отверстиями с возможностью перекрытия радиальных отверстий штока 3 при вращении 25 втулки, соответствие числа, размера, радиальных отверстий втулки числу, размеру радиальных отверстий штока, связь втулки со штоком 2 при помощи зубчатого соединения и наличие шкалы, с риской позволяет регулировать величину площади проходного отверстия регулятора в зависимости от площади наименьшего проходного отверстия уст-. ройства, следующего-,1 за регулятором, что существенно расширяет количество устройств, применяемых с данным регулятором.

Формула изобретения

1. Забойный регулятор осевой на4Р грузки на долото, содержащий корпус с переходником, внутри которого посредством втулки установлен подпружиненный фигурный шток с. осевым каналом и радиальными отверстиями, выполненными в штоке со стороны переходника, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования и надежности работы .путем изменения величины площади проходногс отверстия забойного регулятора, он снабжен клапанным узлом и дополнительной втулкой с радиальными отверстиями, установленной на штоке с воэможностью перекрытия радиальных отверстий штока при ее вращении, при этом осевой канал штока выполнен сквозным, а кгапанный узел размещен в переводнике с возможностью перекрытия сквозного канала штока при создании осевой нагрузки на долото, причем торцовая поверхность корпуса выполнена со шкалой, а боковая поверхность дополнительной втулки — с риской, 4. Регулятор по пп. 1 и 2, л и ч а ю шийся тем, что размер, число радиальных отверсTий штока и дополнительной втулки соответственно равны. от2. Регулятор по и, 1 о т л и— чающий с я тем, что втулкаустановлена на штоке посредством зубчатого соединения.

3. Регулятор по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что клапанный узел выполнен в виде полого стакана, в днище которого напротив осевого отверстия штока закреплен кла. пан и выполнены аксиальные отверстия, 1310511

Составитель Г.Алексеева

Редактор Э.Слиган Техред Л.Олейник Корректор Г. Решетник

Заказ 1873/30 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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