Протектор для бурильных труб

 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - улучшение качества крепления протектора на бурильной трубе. Протектор состоит из корпуса 1, выполненного из термоусаживающегося материала и имеющего гнезда 2 для размещения рабочих элементоа (РЭ) 3. Последние выполнены из износостойкого антифрикционного материала и имеют с внутренней стороны полости 4, в которых расположены эластичные вкладыши (В) 5. Полости 4 в поперечном сечении имеют ступенчатую форму, Внутренняя поверхность В 5 выполнена радиусом, выбираемым из соотношения , где d - ширина В 5; R - радиус внутренней поверхности В 5. Глубина большей ступени РЭ 3 выбирается из соотношения , где b - глубина большей ступени внутренней полости РЭ 3; с - размер выступающей части В 5 над полостью РЭ 3. РЭ 3 выполнены из электретного матеоиала с поверхностной плотностью заряда не менее 0,8 Кл/см2. При вращении или возвратно-поступательном движении РЭ 3 взаимодействуют со стенками обсадной колонны. При взаимодействии или ударе происходит гашение силы удара за счет р чмещения РЭ 3 и В 5. 2 з.п ф-лы, 2 ил.

союз советских социАлистичЕских

РЕСПУБЛИК (51>s Е 21 В 17/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4617149/03 (22) 10.11.88 (46) 15,10.91. Бюл. Ф 38 (71) Институт механики металлополимерных систем АН БССР (72) И.M.Âåðòÿ÷èõ, Л.C.Ïèí÷óê, Б.П, ч1инеев, В.С.Дубровский и Л.A.Ïèí÷óê (53) 622.24.05(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1239256, кл. Е 21 В 17/10. 1986.

Авторское свидетельство СССР

М 571578, кл, Е 21 В 17/10, 1975. (54) ПРОТЕКТОР ДЛЯ БУРИЛЬНОЙ ТРУБЫ (57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения — улучшение качества крепления протектора на бурильной трубе. Протектор состоит из корпуса 1, выполненного из термоусаживающегося материала и имеющего гнезда 2 для размещения рабочих элементов (РЭ) 3, Последние выполнены из износостойкого антифрикционного материала и имеют с

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к устройствам для защиты от износа бурильных и обсадных труб.

Цель изобретения — повышение надежности работы путем улучшения качества крепления протектора на бурильной трубе.

На фиг.1 показан протектор в сборе с бурильной колонной; на фиг.2 — протектор в сборе перед установкой на бурильную трубу.

Протектор состоит из корпуса 1, выполненного из термоусаживающегося материала и имеющего гнезда 2 для размещения

„, SU „, 1684467 А1 внутренней стороны полости 4, в которых расположены эластичные вкладыши (В) 5.

Полости 4 в поперечном сечении имеют ступенчатую форму, Внутренняя поверхность

В 5 выполнена радиусом, выбираемым из соотношения 4Ж/R M, где d — ширина В 5;

R "àäèóñ внутренней поверхности В 5.

Глубина большей ступени РЭ 3 выбирается из соотношения 3>Ь/с>1, где b — глубина большей ступени внутренней полости РЭ 3; с — размер выступающей части В 5 над полостью РЭ 3. РЭ 3 выполнены из электретного матеоиала с поверхностной плотностью заряда не менее 0,8 10

Кл/см . При вращении или возвратно-посту2 пательном движении РЭ 3 взаимодействуют со стенками обсадной колонны. При взаимодействии или ударе происходит гашение силы удара эа счет p" замещения РЭ 3 и В 5. 2 э.п, ф-лы, 2 ил. рабочих элементов 3, выполненных из иэносостойкого антифрикционного материала.

Рабочие элементы 3 имеют с внутренней стороны полости 4, в которых расположены упругие подпятники в виде эластичных вкладышей 5, выполненные в поперечном сечении A -образной формы. Полости 4 имеют в поперечном сечении ступенчатую форму, причем ступень большего размера расположена на входе полости. Внутренняя поверхность эластичных вкладышей выполнена радиусом, выбираемым из соотношения

4 > — >2, R

1684467 где а — ширина вкладыша;

R — радиус внутренней поверхности вкладышей, а глубина большей ступени внутренней полости рабочих элементов выбирается в соответствии с зависимостью

3 R — 2 1, Ь с где Ь вЂ” глубина большей ступени внутренней полости рабочих элементов; с — размер выступающей части вкладышей над полостью рабочих элементов.

Рабочие элементы 3 выполнены из электретного материала с поверхностной плотностью заряда не менее 0,8 10 Кл/см .

Данная величина обусловлена тем, что при заряде меньше 0,8 -1 О Кл/см на достигается достаточной степени кристалличности полимера и плотности упаковки сферолитов и отсюда заметно уменьшается прочность материала.

Сборка протектора осуществляется следующим образом.

Рабочие элементы 3 с размещенными в них вкладышами 5 устанавливают на бурильной трубе, помещенной в специальную литьевую форму. В литьевой форме проводят отливку корпуса протектора, который соединяет детали протектора в единый узел. В процессе формирования корпуса 1 происходит передача усилия воздействия впрыскиваемого под давлением в литьевую форму расплава полимерного материала на рабочие элементы 3, а через них — на размещенные в рабочих элементах 3 вкладыши 5, Под действием передаваемого усилия вкладыши 5 своей внутренней поверхностью стремятся прижаться к поверхности бурильной трубы, при этом стенки вкладышей 5 деформируются, воздух из-под вкладышей

5 выдавливается и под ними образуется пониженное давление, благодаря чему вкладыши 5 плотно прилегают к поверхности трубы. По мере остывания корпуса протектора происходит линейная усадка полимерного материала, из которого он отлит.

Вследствие усадки возникает дополнительное усилие, которое сильнее прижимает вкладыши 5 к бурильной трубе.

Протектор работает следующим образом.

При вращении бурильной колонны или спуско-подъемных операциях рабочие элементы 3 скользят по стенкам обсадной трубы. За счет того, что материал, из которого изготовлены рабочие элементы 3, обладает электретным зарядом, износ рабочих элементов незначителен, При ударе протектора о стенки обсадной колонны происходит гашение силы удара за счет размещенных в полости 4 рабочих элементов 3 эластичных вкладышей 5, Надежное крепление протектора на бурильной трубе обеспечивают эластичные вкладыши

5, плотно прижатые к поверхности бурильной трубы за счет выполнения внутренней поверхности в виде канавки с радиусом в поперечном сечении.

Формула изобретения

1. Протектор для бурильных труб, включающий корпус с гнездами для размещения рабочих элементов из износостойкого акти20 фрикционного материала и расположенные под рабочими элементами упругие подпятники, отличающийся тем,что,сцелью повышения надежности работы путем улучшения качества крепления протектора на

25 трубе, рабочие элементы выполнены с внутренней стороны с полостями ступенчатой формы в поперечном сечении для размещения подпятников, причем ступень большего размера расположена на входе полости, ЗО подпятники выполнены в виде A -oáðàçíûx вкладышей, а корпус — из термоусаживающегося материала.

2. Протектор по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что внутренняя поверхность вкла35 дышей выполнена радиусом, выбираемым из соотношения

4>Ь/й М, где h — ширина вкладыша;

Я вЂ” радиус внутренней поверхности

40 вкладышей, а глубина большей ступени внутренней полости рабочих элементов выбирается в соответствии с зависимостью

З Ь/сЫ, 45 где Ь вЂ” глубина большей ступени внутренней полости рабочих элементов; с — размер выступающей части вкладышей над полостью рабочих элементов.

3. Протектор по и. 1, о т л и ч а ю щ и й50 с я тем, что рабочие элементы выполнены из электреты ного материала с поверхностной плотностью заряда не менее 0,8 10

Кл/см2.

1684467

Составитель В.Родина

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор А.Лежнина

Производственно-издателвский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 3492 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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