Центратор бурильного инструмента

 

Изобретение относится к бурению скважин и позволяет повысить долговечность устройства за счет обеспечения автономного регулирования его наружного диаметра. Центратор включает полый корпус 1, концентрично установленную на нем подвижно втулку 2 с продольны.ми пазами на наружной поверхности под выдвижные центрирующие элементы 3 с износостойкими вставками 4 и узел их привода в рабочее положение. Он выполнен в виде установленных между втулкой 2 и элементами 3 пластин 6 из материала, обладающего памятью формы. Причем элементы 3 снабжены сердечниками 7 из тенлопроводного материала, контактирующими с пластинами 6 и вставками 4. При набегании долота на ухабы забоя эле.менты 3 со вставками 4 взаимодействуют со стенкой скважины и нагреваются до определенной температуры . Тепло передается пластине 6, и она изгибается, выдвигая элементы 3 в рабочее положение, о ил. € сл 00 to со ее

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5g 4 Е 21 В 17/10

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ag в д г

Фиг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4111912/22-03 (22) 23.06.86 (46) 30.07.88. Бюл. № 28 (71) Уфимский нефтяной институт (72) Б. 3. Султанов, А. В. Лягов, P. P. Сафиуллин и Д. И. Кравцов (53) 622.24.05. (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1263800, кл. Е 21 В 17/10, 1985.

Авторское свидетельство СССР № 344101, кл. Е 21 В 17/10, 1970. (54) ЦЕНТРАТОР БУРИЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к бурению скважин и позволяет повысить долговечность устройства за счет обеспечения автономного регулирования его наружного диаметра. ЦентÄÄSUÄÄ 1413233 А1 ратор включает полый корпус 1, концентрично установленную на нем подвижно втулку

2 с продольными пазами на наружной поверхности под выдвижные центрирующие элементы 3 с износостойкими вставками 4 и узел их привода в рабочее положение. Он выполнен в виде установленных между втулкой 2 и элементами 3 пластин 6 из материала, обладающего памятью формы. Причем элементы 3 снабжены сердечниками 7 из теплопроводного материала, контактирующими с пластинами 6 и вставками 4. При набегании долота на ухабы забоя элементы 3 со вставками 4 взаимодействуют со стенкой скважины и нагреваются до определенной температуры. Тепло передается пластине 6, и она изгибается, выдвигая элементы 3 в рабочее сО положение. 5 ил.

1413233

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к центрированию инструмента при бурении наклонно направленных и горизонтальных скважин.

Цель изобретения — повышение долговечности устройства за счет обеспечения автономного регулирования его наружного диаметра.

На фиг. 1 и 2 показан центратор бурильного инструмента, продольный разрез (варианты); на фиг. 3 и 4 — центрирующие элементы в рабочем положении соответственно для вариантов по фиг. 1 и 2; на фиг. 5— разрез А — А на фиг. 1.

Центратор бурильного инструмента включает корпус 1, выполненный для удобства монтажа из двух переводников, установленную на нем с возможностью вращения втулку 2 с продольными пазами на наружной поверхности под выдвижные центрирующие элементы 3 с износостойкими вставками 4.

Втулка 2 имеет обойму 5 с окнами и узел привода центрирующих элементов 3 в рабочее положение, выполненный в виде установленных между втулкой 2 и центрирующими элементами 3 пластин 6 из материала, обладающего памятью формы, например из нитинола (NiTi) Центрирующие элементы 3 снабжены сердечниками 7 с высоким коэффициентом теплопроводности, контактируюшими с пластинами 6 и износостойкими вставками 4.

Для возврата центрирующих элементов 3 в исходное положение, а также для гашения поперечных колебаний устройство снабжено упругим элементом 8. Между втулкой 2 и пластинами 6 размещен эластичный теплоизоляционный материал 9, а между втулкой

2 и корпусом 1 установлена эластичная кольцевая манжета 10. Для демпфирования осевых колебаний между торцами втулки 2 и дисками 11 установлены осевые упругие элементы 12.

Центратор бурильного инструмента работает следующим образом.

Центратор бурильного инструмента устанавливают в расчетном месте компоновки нижней части бурильной колонны. В процессе спуска колонны в скважину центрирующие элементы 3 занимают исходное положение (фиг. 1 и 2).

При набегании долота на ухабы забоя и зубцов ударах долота происходят продольные и поперечные колебания бурильного инструмента. Центрирующие элементы 3 с износостойкими вставками 4 при взаимодействии (трении) со стенкой скважины нагреваются до определенной температуры. Тепло через сердечники 7, изготовленные из материала с большим коэффициентом теплопроводности, передается пластине 6, которая натренирована на заданное радиальное смещение центрирующих элементов 3 при

15 определенной температуре прогрева. При этом пластина 6 изгибается, выдвигая центрирующие элементы 3 в рабочее положение.

В процессе углубления скважины при износе центрирующих элементов 3 уменьшается наружный диаметр центратора, но за счет увеличения температуры в скважине по мере ее углубления увеличивается выдвижение центрирующих элементов и восстановление наружного диаметра устройства, т.е. обеспечивается автономное регулирование

25 наружного диаметра центратора.

Формула изобретения

Центратор бурильного инструмента, включающий полый корпус, концентрично установленную на нем с возможностью вращения втулку с продольными пазами на наружной поверхности под выдвижные центрирующие элементы с износостойкими вставками и узел их привода в рабочее положение, З5 отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности устройства за счет обеспечения автономного регулирования его наружного диаметра, узел привода центрирующих элементов выполнен в виде установленных между втулкой и центрирующими элемента4О ми пластин из материала, обладающего памятью формы, а центрирующие элементы снабжены сердечниками из теплопроводного материала, контактирующими с пластинами и износостойкими вставками.

1413233

5

7 б

Фиг. 0

1413233 л A

Составитель С. Длуголенский

Редактор М. Циткина Техред И. Верес Корректор М. Васильева

3а каз 3750/32 Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР во делам изобретений н открыгий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская ilàá., J,. 4;5

Производственно-полиграфическое предприятие. г. Ужгород, ул. Просктная, 4