Калибратор

 

Изобретение относится к бурению скважин и позволяет повысить долговечность работы калибратора (К). Он включает корпус 1 с лопастями 2 и установленные под нижними частями лопастей 2 шарошки 4. Это увеличивает площадь наиболее нагруженного участка лопастей 2 и тем самым обеспечивает равностойкость К. Оси шарошек 4 лежат в плоскости, перпендикулярной оси К. Во время бурения К вращается и перемещается вдоль скважины . В итоге шарошки 4 поворачиваются и разрушают приствольный массив породы в{ 1ступающими твердосплавными зубками, взаимодействующими поочередно со стенками скважины. Лопасти 2 выравнивают их и сглаживают. 2 ил., 1 табл. (Л со САЭ СО ОО 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1988 А1 (51)4 Е 21 В 10 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21)3949519/22-03 (22) 12.07.85 (46) 23.08.87. Бюл. Р 31 (75) И. И. Барабашкин, И. В. Воевидко и В. М. Ивасив (53) 622.24.051.57(088.8) (56) Патент США Ф 3680646, кл. 175-323, опублик. 1972.

Авторское свидетельство СССР

I) 592957, кл. F. 21 В 10/26, 1976. (54) КАЛИБРАТЬР (57) Изобретение относится к бурению скважин и позволяет повысить долговечность работы калибратора (К). Он включает корпус 1 с лопастями 2 и установленные под нижними частями лопастей 2 шарошки 4. Это увеличивает площадь наиболее нагруженного участка лопастей 2 и тем самым обеспечивает равностойкость К. Оси шарошек 4 лежат в плоскости, перпендикулярной оси К. Во время бурения К вращается и перемещается вдоль скважины. В итоге шарошки 4 поворачиваются и разрушают приствольный массив породы выступающими твердосплавными зубками, взаимодействующими поочередно со стенками скважины. Лопасти 2 выравнивают их и сглаживают. 2 ил., 1 табл.

1331988

Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к инструменту для калибрования стволов скважин и центрирования низа 6урильной

)) колонны.

Uenb изобретения — повышение долговечности работы калибратора.

На фиг. 1 изображен предлагаемый калибратор; на Фиг. 2 — сечение А-А на фиг, 1.

Калибратор состоит из корпуса 1 с выполненными на нем лопастями 2.

В нижней части калибратора под лопастями на осях 3 установлены шарошки 15

4, Форма шарошки выбирается из усло. вия максимальной вписываемости в цилиндр скважины. Этим обеспечивается контакт со стенкой скважины одновременно всех калибрующих штырей, что позволяет. максимально использовать ресурс вооружения шарошек, Интенсивность износа калибратора прямо пропорциональна величинам удельных контактных нагрузок и об- 25

Ратно пропорциональна количеству вооружения или, другими словами, площади рабочих органов.

Различные участки лопастей калибратора воспринимают различные нагрузки, поэтому интенсивность их износа различна °

Степень равностойкости калибратора по длине лопастей можно характеризовать коэффициентом неравномерности

35 износа:

Ч1

К н,ч

Ч2 где Ч и Ч вЂ” линейный износ калибра- 4п

) 2 тора соответственно в средней. части (минимальный износ) и в месте установки шарошек в породах с определен в 45 ными физико-механическими свойствами.

Для достижения равностойкости калибратора необходимо увеличить площадь наиболее нагруженного участка лопастей, что можно обеспечить путем установки шарошек под нижними частями лопастей.

ЧФ S1

Таким образом

Ч2 2

55 где S u S — соответственно площадв поверхности лопасти калибратора, подверженная наибольшему износу, и площадь поверхности шарошки. созк где К=0,1-0,23 — коэффициент, учитывающий соотношение площади наибольшего износа и общей рабочей площади лопасти при работе в породах с определенными физико-механическими свойствами;

S„ — площадь поверхности лопасти; — длина рабочей части к калибратора, 1 — ширина лопасти; угол наклона лопастей калибратора.

Плошадь поверхности шарошки равна

D ))) 1„ь где Р„, — диаметр шарошки;

1 — длина шарошки.

Количество твердосплавных штырей (вооружения) шарошки выбирается по наибольшему (среднему) венцу, поэтому для практических расчетов можно использовать значение максимального диаметра шарошки.

Окончательное соотношение, связывающее конструктивные параметры калибратора с коэффициентом неравномерности износа имеет следующий вид:

K Ь) 1 н D - 1„,соМ

В таблице приведены результаты экспериментальных исследований износа калибраторов при бурении блоков пород с различными физико-механическими свойствами.

Калибратор работает следующим образом.

Во время бурения. калибратор вращается вокруг своей оси и перемешается вдоль оси скважины. В результате перемещения калибратора вдоль оси скважины шарошки 4 проворачиваются.

Нарошки калибратора разрушают приствольный массив породы выступающими твердосплавными зубками, которые поочередно вступают во взаимодействие со стенками скважины. а лопасти 2 выравнивают их и сглаживают.

:3 1331.988 4

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ности работы калибратора, он снабжен установленными под нижними частями

Калибратор, включающий корпус с лопастей шарошками, оси которых лелопастями, отличающийся жат в плоскости, перпендикулярной оси

5 тем, что, с целью повышения долговеч- калибратора.

Наименовение пород

Твердость. Коэффициент

Р, МПа пластичности, К

Коэффициент абразивности, а

Км,н. 4450

Гранит токовский

1,3

0,2! 0,23

Базальт берестовецкий 4000

4,4

0,28 0,26

2300

Габбро головинский

2,5

950-1000

4-,5

Мрамор

Цементно-песчаный блок

290

2,1

И,5

ФР8. 2

Заказ 3777/28

Производственно †полиграфическ предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Ю. Палащенко

Редактор Н. Тупица Техред Л.Сердюкова Корректор В. Бутяга

Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

0 34 0 16

0,48 0,10

0,38 0,17