Стенд для моделирования планетарного бурения

 

Использование: при бурении скважин большого диаметра. Сущность изобретения: стенд включает станину, на которой установлен с возможностью вращения стол забоя. На станине закреплен также тормозной механизм, предназначенный для торможения стола забоя. В верхней части станины в продольном пазу расположен привод, который через вал жестко связан с долотом. Паз расположен в вертикальной плоскости, проходящей через ось привода перпендикулярно плоскости, проходящей через оси стола забоя и привода долота. В продольном пазу между станиной и приводом установлены датчики измерения осевых усилий, регистрирующие осевые перемещения вала , возникающие при вращении долота в заданном технологическом режиме бурения . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 D 1/06

ГОСУДАPСТВEННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) .ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ "",, .!":!!!;:,:,:,::-,,„„

-Ь а

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В (21) 4950059/03 (22) 27.06.91 (46) 15.03.93. Бюл. ¹ 10 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) В.B,ÇàõàðoB, Ж.К.Оспанов, В,И,Либерман и А,А.Рыбалка (56) Авторское свидетельство СССР

¹ i 312175, кл. 21 D 1/06, 1985.

Авторское свидетельство СССР

К 623974, кл, Е 21 D 1/06, 1976. (54) СТЕНД ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЛА НЕТАРНОГО БУРЕНИЯ (57) Использование: при бурении скважин большого диаметра. Сущность изобретения: стенд включает станину, на которой

Изобретение относится к бурению скважин большого диаметра, а именно к конст рукциям стендов для моделирования планетарного бурения.

Целью настоящего изобретения является расширение функциональных технологических возможностей стенда за счет измерения реактивного момента от долота.

На фиг,1 изображен общий вид стенда для моделирования планетарного бурения; на фиг,2 — разрез А-А на фиг.1.

Стенд состоит из станины 1, на которой установлен с возможностью вращения на подшипниках 2 стол 3 забоя, имитирующий забой скважины. На станине 1 закреплен также тормозной механизм 4, которым можно нагружать стол 3 забоя, производя его торможение. В верхней части станины 1 выполнен продольный паз 5, в котором расположен привод 6 долота 7. Привод 6 подпружинен с помощью пружины 8 для

„„5U„„1802137 А1 установлен с возможностью вращения стол забоя. На станине закреплен также тормозной механизм, предназначенный для торможения стола забоя. В верхней части станины в продольном пазу расположен привод, который через вал жестко связан с долотом.

Паз расположен в вертикальной плоскости, проходящей через ось привода перпендикулярно плоскости, проходящей через оси стола забоя и привода долота. В продольном пазу между станиной и приводом установлены датчики измерения осевых усилий, регистрирующие осевые перемещения вала, возникающие при вращении долота в заданном технологическом режиме бурения. 2 ил. создания осевой нагрузки и связан с долотом 7 посредством вала 9. Паз 5 в станине расположен в вертикальной плоскости, проходящей через ось привода 6 перпендикулярно плоскости, проходящей через оси стола 3 забоя и привода 6 долота, Кроме того, в продольном пазу 5 между станиной

1 и приводом 6 установлен датчик 10 измерения осевого усилия.

Работа стенда осуществляется следующим образом.

На столе 3 забоя размещают образец горной породы, На вал 9 привода 6 закрепляют долото 7. Разгружают механизм 4 торможения стола забоя. Включают привод 6, который приводит во вращение долото 7 с заданной частотой. Создают на долоте 7 осевую нагрузку. Вращающееся долото 7, воздействуя на стол 3 забоя, приводит его во вращение, преодолевая трение в подшипниках 2, Фиксируются параметры уста1802137

А новившегося технологического режима бурения: частота вращения долота, частота вращения стола забоя, осевая нагрузка на долото.,Затем производят постепенное нагружение стола 3 забоя с помощью механизма 4 торможения. По мере возрастания момента торможения стола 3 забоя возрастает также и вращающий момент силы на долоте 7. Этот момент передается от долота

7 на вал 9 в вертикальной плоскости, проходящей через ось привода 6 перпендикулярно плоскости, проходящей через оси стола

3 забоя и долота 7. В этой же плоскости в пазу 5 станины установлены датчики 10 измерения осевых усилий, которые и регистрируют осевые перемещения вала 9 привода 6. Стол 3 забоя нагружают механизмом 4 торможения до полной остановки, в этот момент времени реактивный момент на долоте 7 достигает максимальных величин.

Затем устанавливают другой технологический режим бурения и эксперимент повторяют, Таким образом на данном стенде возможно осуществлять моделирование процесса планетарного бурения с регистрацией изменений реактивного момента, возникающего на долоте пр и различных режимах бурения. Данные исследования реактивного момента могут быть испольэованы для проектирования конструкций агрегатов реактивно-турбинного бурения. От величины реактивного момента зависит частота переносного вращения агрегата РТБ, являющаяся одним из основных параметров процесса реактивно-турбинного бурения.

Формула изобретения

Стенд для моделирования планетарного бурения, включающий станину, стол забоя, установленный на станине с возможностью вращения, и привод с доло15 том, установленный в пазу станины эксцентрично относительно центра стола забоя, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных технологических возможностей стенда за счет измере20 ния реактивного момента от долота, он снабжен механизмом торможения стола забоя и датчиком измерения осевого усилия, при этом паз в станине выполнен продольным в вертикальной плоскости, проходящей

25 через оси привода перпендикулярно плоскости, проходящей через оси стола забоя и привода, а датчик расположен в пазу между станиной и приводом долота.

1802137

Составитель В.Захаров

Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 838 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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