Наддолотный стабилизатор

 

Использование: компоновка инструмента при бурении скважин различного назначения , Сущность изобретения: стабилизатор содержит корпус с лопастями для измельчения шлама и боковыми каналами для его транспортировки. В корпусе над лопастями выполнена кольцевая проточка с верхним выступом. Дно кольцевой проточки выполнено в виде конусной поверхности, вершина которой обращена в сторону лопастей . В проточке установлены ролики с кольцевыми поясками на боковой поверхности. Высота кольцевых поясков и расстояние между ними уменьшается от торца ролика, обращенного к лопастям в направлении его торца, обращенного к верхнему выступу корпуса. 2 ил.

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 10/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (6 |) 1330298 (21) 4732890/03 (22) 29.08.89 (46) 07,09.92. Бюл. ¹ 33 (71) Научно-производственное объединение самоходной горной техники "КриворожрудI (72) lO, В, Моложон, С. Н. Крикуненко и

Е.П. Солоха (56) Авторское свидетельство СССР

М 1330298, кл. Е 21 В 10/30, 1985. (54) НАДДОЛОТНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР (57) Использование: компоновка инструмента при бурении скважин различного назнаИзобретение относится к горному делу, в частности, к средствам для калибровки стенок скважины и стабилизации бурового става и является усовершенствованием известного устройства, описанного B а.с.

СССР № 1330298.

Извсстный стабилизатор содержит корпус с лопастями и боковыми каналами для прохода промывочной жидкости, а в корпусе под лопастями выполнена кольцевая проточка с верхним выступом, радиус которого равен полoav«e суммы радиусов скважины и бурового става, а в проточке установлены ролики с зазором по отношению к стенкам скважины, размер которого равен полозине разности радиусов скважины и уступа.

Недостатком этого стабилизатора является то, kTo шламовые частицы, задерживаясь на выступе, сосредотачиваются, в основном, в верхней части кольцевой проточки, скучиваются, снижая эффективность дробления шлама.

„„5U „„1760074 А2 чения, Сущность изобретения: стабилизатор содержит корпус с лопастями для измельчения шлама и боковыми каналами для его транспортировки. В корпусе над лопастями выполнена кольцевая проточка с верхним выступом. Дно кольцевой проточки выполнено в виде конусной поверхности, вершина которой обращена в сторону лопастей. В проточке установлены ролики с кольцевыми поясками на боковой поверхности.

Высота кольцевых поясков и расстояние между ними уменьшается от торца ролика, обращенного к лопастям в направлении его торца, обращенного к верхнему выступу корпуса. 2 ил.

Целью дополнительного изобретения является повышение эффективности дополнительного дробления шлама, Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе по а. с. СССР № 1330298, содержащим корпус с лопастями, боковыми каналами, кольцевой проточкой с верхним выступом. в которой установлены ролики, кольцевая проточка выполнена в виде конусной поверхности, вершина которой обращена в сторону лопастей, а на боковой поверхности каждого ролика выполнены кольцевые пояски, причем высота этих поясков и расстояние ме.кду ними уменьшается от торца ролика, обращенного к лопастям. в направлении его торца, обращенного к верхнему выступу корпуса, причем верхний выступ корпуса и кольцевые пояски роликов армированы твердосплавными вставками.

Таким образом, заявляемый стабилизатор соответствует критерию 2новизна".

Сравнение заявляемого технического решения (стабилизатора) не только с прототипом, 1760074 но и с другими техническими решениями в данной и смежных областях позволило выявить техническое решение, содержащее признак, сходный с признаком, отличающим заявляемое техническое решение от прототипа, — наличие продольных граней, образующих перевернутую пирамиду. На этих (наклонных) продольных гранях также происходит разделение шлама на фракции (внизу — более крупные, вверху — более мелкие).

Однако, предлагаемое техническое решение отличается тем, что фракционное разделение шлама происходит на поверхности конуса, а не на поверхности пирамиды, что имеет существенное качественное значение, так как частицы шлама, находясь на конусе, не препятствуют вращению стабилизатора до встречи с роликом.

Такое техническое решение обеспечивает предлагаемому устройству соответствие критерию "существенные отличия".

Сущность изобретения заключается в следующем.

Конусная поверхность дна проточки позволяет распределить частицы шлама по фракциям, исключить их скучивание и дифференцировать линейные величины сжатия частиц роликами в зависимости от их величин.

Это позволяет производить дробление шлама с оптимальными энергетическими затратами, Кроме этого, оснащение роликов кольцевыми поясками с твердосплавным вооружением создает контакт роликов со стенкой скважины, что способствует стабилизации бурового става, а наличие радиальных твердосплавных вставок на верхнем уступе обеспечивает надежный контроль за прохождением в затрубное пространство крупных плоских частиц шлама.

На фиг. 1 представлен общий вид стабилизатора, на фиг, 2 — разрез- по А-А с изображением стенки скважины.

Предлагаемый стабилизатор (см. фиг. 1) включает корпус 1 с продольно расположенными лопастями 2 армированными, например, твердым сплавом 3, Верхней присоединительной резьбой стабилизатор свинчен с буровым ставом 4.

Между лопастями находятся продольные боковые каналы 5 для прохода промывочной жидкости (сжатого воздуха) и частиц шлама.

На корпусе стабилизатора (выше лопастей) выполнена кольцевая проточка с конусным дном 6 и верхним выступом 7 армированным твердосплавными вставка55

50 ми 8, причем радиус выступа R< (см, фиг. 2) равен половине суммы радиуса лопастей галоп и бурового става йст

В кольцевой проточке на осях 9, см. фиг.

1. расположены ролики 10, которые в своей верхней части образуют зазор f со стенкой скважины. минимальный размер которого равен половине разности радиусов лопасти

Roon и выступа Rs.

На роликах выполнены кольцевые пояски 11, армированные твердосплавными вставками 12, причем высота поясков и расстояние между ними уменьшается от торца ролика, обращенного к лопастям, в направлении его торца, обращенного к верхнему выступу корпуса.

Кольцевые пояски образовывают на роликах межкольцевые пространства, соответственно, более широкие и глубокие со стороны торца, обращенного к лопастям и уменьшающиеся по ширине и глубине в сторону торца, обращенного к верхнему выступу.

Стабилизатор работает следующим образом.

В скважине стабилизатор располагается непосредственно над породоразрушающим инструментом.

В процессе бурения лопасти 2 и кольцевые пояски 1 роликов 10 (см. фиг. 1) калибруют стенки скважины, центрируют буровой став и воспринимают поперечные колебания бурового става.

Буровой шлам, образуемый породораэрушающим инструментом (например, шарошечным долотом), под действием промывочной жидкости восходят по боковым каналам 5 и попадают в полость кольцевой проточки. При этом мелкий шлам 13 беспрепятственно проходит в ячейках сита образованных выступом 7 твердосплавными вставками 8 и стенкой скважины 14, а крупные шлам 15, 16 расклинивается между стенкой скважины и конусным дном 6 кольцевой проточки, при этом шлам распределяется по фракциям, так, например, крупная шламовая частица 15 расклинится в нижней части конусного дна, а меньшая шламовая частица 16 в верхней.

Плоские или удлиненные частицы 17, размеры которых превышают размер эатрубного пространства става, также эадерживаются уступом 7 и твердосплавными вставками 8, В последующий момент вращения устройства шламовые частицы попадают под ролик в межкольцевые пространства между кольцевыми поясками и дробятся.

Причем, в более широкие и глубокие межкольцевые пространства попадут круп. 1760074

Составитель А, Хромин

Редактор М, Стрельникова Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор Н. Гунько

Заказ 3165 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ные частицы шлама и соответственно в менее широкие и глубокие межкольцевые пространства попадут менее крупные частицы, что, позволит дифференцировать линейные величины сжатия частиц роликом в зависимости от их величины и исключить их черезмерное сжатие, и, соответственно, снизить энергетические затраты на дробление.

Формула изобретения

1. Наддолотный стабилизатор по ав. св, М 1330298, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности дополнительного измельчения шлама, дно кольцевой проточки корпуса выполнено в виде конусной поверхности, вершина которой обращена в сторону лопастей, а на боковой поверхности каждого ролика выполнены

5 кольцевые пояски, причем высота этих поясков и расстояние между ними уменьшается от торца ролика, обращенного к лопастям, в направлении его торца, обращенного к верхнему выступу корпуса.

10 2. Стабилизатор по и, 1, о т л и ч а юшийся тем, что верхний выступ корпуса и кольцевые пояски роликов армированы твердосплавными вставками.