Устройство для контроля осевой нагрузки на долото

 

Изобретение относится к горной пром-сти. Цель - повышение точности контроля, Устр-во содержит корпус 1, внутри которого установлен подпружиненньй пружиной 11 фигурный шток 5. В последнем выполнены осевое 6 и радиальное 7 отверстия. На штоке 5 закреплена насадка 8 с коаксиальньм 9 и аксиальным 10 отверстиями. Площадь сечения отверстия 9 меньше площади сечения отверстия 6. В корпусе выполнена кольцевая полость 2, в которой размещена насадка 8, взаимодействующая с верхними 3 и нижними 4 выступами полости 2, Величина хода ,штока 5 с насадкой 8 равна деформа (О (Л Oian 4; Од tsd -

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК и 4 Е 21 В 19/08// Е 21 В 44/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ „,„.,, - -" "::"; н ABTopcHQMY свидетельству

1 (21) 4001500/22-03 (22) 06.01.86 (46) 23.12.88. Вюл. ¹ 47 (71) Пермский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института буровой техники (72) В.В.Кузнецов и В.Я.Курочкин (53) 622.?42.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 857453, кл. Е 21 В 44/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N- 1021769, кл. Е 21 В 44/00, 1981, Авторское свидетельство СССР № 1310511, кл. Е 21 В 44/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОСЕВОЙ

НАГРУЗКИ HA ДОЛОТО

„„SU„„1446270 А 1 (57) Изобретение относится к горной пром-сти. Цель — повышение точности контроля. Устр-во содержит корпус 1, внутри которого установлен подпружиненный пружиной 11 фигурный шток 5. B последнем выполнены осевое 6 и радиальное 7 отверстия. На штоке 5 закреплена насадка 8 с коаксиальным 9 и аксиальным 10 отверстиями. Площадь сечения отверстия 9 меньше площади сечения отверстия 6. В корпусе выполнена кольцевая полость 2, в которой размещена насадка 8, взаимодействующая с верхними 3 и нижними 4 выступами полости 2. Величина хода ,штока 5 с насадкой 8 равна деформа1446270,2

Устройство работает следующим образом, После спуска бурильного инструмента на забой насадка 8 находится благодаря действию сдеформированной пружины 11, в крайнем нижнем положении, при котором циркуляция бурового раствора через аксиальные отверстия 10 отсутствует, а осуществляется только через отверстие 9. Это положение характеризуется повышенным давлением нагнетания бурового раствора, поскольку отверстие 9 имеет плошадь сечения меньшую, чем площадь сечения отверстия 6 штока 5, т,е. является местным гидравлическим сопротивлением.

При создании осевой нагрузки, превышающей нижний предел заданных значений, пружина 11, воспринимающая реакцию осевой нагрузки, приобретает дополнительную деформацию, на величину которой насадка 8 со штоком 5 перемещается вверх относительно корпуса 1. При этом отверстия

7 освобождаются для перетока бурового раствора (фиг. 2), что характеризуется снижением давления нагнетания бурового раствора, поскольку суммарная площадь сечений отверстий 9 и 10 обеспечивает нормальную циркуляцию бурового раствора, которая сохраняется при значениях осевой нагрузки в пределах заданных контролируемых величин.

При создании осевых нагрузок, достигающих или превьнпающих верхний предел заданных значений, насадка 8 вступает во взаимодействие с верхним выступом корпуса 1, перекрывая тем самым отверстия 10. Это положение устройства также характеризуется повышенным давлением нагнетания бурового раствора. Отверстия 9 и 10

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для контроля осевой нагрузки на долото или какой-либо другой элемент бурильной колонны, Цель изобретения — повьппение точности контроля осевой нагрузки на долото

На фиг. 1 схематично изображено устройство для контроля осевой на- 10 груэки в транспортном положении; на. фиг, 2 - то же, в рабочем положении, при котором осевая нагрузка находится в пределах заданных значений; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 1. 15

Устройство для контроля осевой нагрузки на долото содержит корпус 1, в котором выполнена кольцевая полость

2 с верхними и нижними выступами 3 и

4, В корпусе также установлен подпру-20 жиненный фигурный шток 5, в котором выполнены осевое 6 и радиальное 7 отверстия, а в верхней части штока

5 закреплена насадка 8, в которой выполнены коаксиальные отверстия 9 и аксиальные отверстия 10, при этом площадь отверстия 9 меньше площади отверстия 6, Пружина 11 сдеформирована при сборке устройства усилием, соответ- 30 ствующим нижнему пределу заданной осевой нагрузки. В верхней части корпуса 1 выполнена внутренняя. резьба 12, а в нижней части штока выполнена внутренняя резьба 13, Для передачи вращающего момента нижняя часть штока имеет квадратное сечение (фиг. 3). Вкладьпп 14 соединяется с нижней частью корпуса 1 посредством резьбового соединения 15, а его внут, 4р ренняя поверхность обеспечивает возможность вертикального перемещения штока 5 в процессе работы устройства. ции пружины 11. Возможность варьирования соотношения площадей проходных сечений отверстий 9, 1О, 7 при изготовлении устр-ва для создания гидравлического сигнала позволяет, получить при взаимодействии его c выступами 3,4 гидравлический сигнал, г ( достаточный для визуального наблюдения мощности. Использование предварительно деформированной пружины позволяет контролировать осевую нагрузку в заданных пределах ее значений без использования преобразователей выходного сигнала. 3 ил.

1446270 значений без использования вторичных преобразователей выходного сигнала и специальных устройств для расшифровки и регистрации гидравлических сигналов на поверхности. насадки выполняются таким образом, чтобы мощность гидравлического сигнала в виде импульса давления нагие тания бурового раствора была достаточной для визуального наблюдения по манометру на стояке манифольда (не показан).

Возможность варьирования соотноше-ния площадей проходных сечений отвер- 10 стия 9 и отверстий 10 и 7 при изготовлении устройства для создания гидравлического сигнала позволяет получить при взаимодействии его с выступами 3 и 4 гидравлический сиг- 15 нал достаточной для визуального наблюдения мощности, например, по манометру, имеющемуся на нагнетательной линии буровой установки (не показан).

Предлагаемое устройство позволяет 20 получать выходной гидравлический сигнал в виде, удобном для визуальных наблюдений по манометру, так как применение пружины предварительно сдеформированной усилием, соответствую- 25 щим нижнему пределу заданной осевой нагрузки, и выполнение условия, определяемого формулой

d1 1, -12, Формула изобретения

Устройство для контроля осевой нагрузки на долото, содержащее корпус, внутри которого установлен под-. пружиненный фигурный шток, в котором выполнены осевое и радиальное отверстия, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точносI ти контроля, оно снабжено насадкой, закрепленной на фигурном штоке, в насадке выполнены коаксиальное и аксиальное отверстия, причем площадь сечения коаксиального отверстия насадки меньше площади сечения осевого отверстия фигурного штока, а в корпусе выполнена кольцевая полость, в которой размещена насадка с возможностью взаимодействия с верхними и нижними выступами кольцевой полости, при этом величина хода фигурного штока с насадкой равна деформации пружины, рассчитанной по формуле й1 = 11- 1 9 где1,—

30 где 1, — длина пружины, предварительно сдеформированной усилием, соответствующим нижнему пределу заданной осевой нагрузки;

12 — длина пружины, сдеформированной усилием, соответствующим верхнему пределу заданной осевой нагрузки, позволяет осуществлять контроль осевой нагрузки в заданных пределах ее

40 длина пружины, предварительно сдеформированной усилием, соответствующим нижнему пределу заданной осевой нагрузки; длина пружины, сдеформированной усилием, соответствующим верхнему пределу заданной осевой нагрузки.

144б270

A-A

Составитель Г, Алексеева

Техред Л.Сердюкова Корректор В. Романенко

Редактор Л. Зайцева

Заказ б724/36 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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