Стенд для исследования сил,действующих на долото в процессе бурения скважины

 

Ч"

Я -. Мте, "" аи

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических е еспублик (11) 485210 !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08 02.74(21) 1995440/22-3 с присоединением эаявки № (51) М. Кл.

Е 21в 9/00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.09.75Бюллетень №35 (БЗ) УДК (45) Дата опубликования описания 10,12.75

622. 243.5.051,55. (088.8) {72) Автор иэобретения

Ю. М. Гержберг

Ухтинский индустриальный институт (71) Заявитель

i (54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ

НА ДОЛОТО В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Изобретение касается бурения скважин. !

Известны стенды для исследования сил, действуюших на долото в процессе бурения скважины, содержашие корпус с ниппелем для присоединения к ведущей штанге бурового станка, секции долота и датчики крутяшего момента.

Однако такие стенды не позволяют получить достоверные результаты исследования, так как они рассчитаны или на микромодели долота, или на специально изготовленные долота со съемными зубья-! ми установленными под ним и тензодатчикамй.

11редложенный стенд отличается от из-вестных тем, что он снабжен илитами и несоосно установленными в них осями с хвостовиками некруглого сечения, на которых установлены датчики крутяшего момента и посредством которБтх плиты взаимодействуют между собой и с секциями долота. Это повышает достоверность результатов исследования, в частности исследования вектора сил, возникаюших в процессе взаимодействия долота с забо ем в различных геологических условиях (в том числе в условиях разбуривания наклонно залегаюших пород при использовании промышленных образцов) .

На фиг. 1 изображен предложенный стенд с частичным разрезом, обший вид; на фиг. 2 — кинематическая схема стенда.

Стенд содержит корпус 1 с ниппелем

2 для присоединения к ведущей штанге бурового станка и секции 3 долота.

На корпусе долота установлены плиты 4 и 5, в которых установлены оси

6 и 7, хвостпвики которых 8 и 9 выполнены некруглого сечения, благодаря чему секции фиксируются в заданном положении. На выточках осей 6, 7 закреплены датчики 9 и 10 крутящего момента. Промывка забоя осушествляется при бурении через трубку 11. Величина горизонтальной составляюшей сил, действуюших на секцию (см. фиг. 2}, определяется по формуле: к, +

ЯЛ вЂ” 4Ь вЂ” р

485210,, 2б !

Iree !.И и(,1 (- соответственно крутящей момент на осях 7 и 6, 1

a„- расстояние между осями. горизонтальная составляющая век рлм. б

:нагрузки на долото (отклоняющая сила) определяется как векторная сумма горизонтальных составляющих сил, действующих на отдельные секции . р . у

К! + + Я„+„,.+ IXn. m

О 3 К "я.

Место приложения к секции равнодейсч вуюшей сил реакции забоя определяется

О фор уаяе: . +

15 где — расстояние от оси 7 до оси . вращения долота, .

В процессе бурения осевая нагрузка передается от штанги на секцию 3 через щ корпус 1, плиту 4 и установленные в них упорные подшипники. Крутяшии момент пе1 редается через корпус 1, плиту ф и оси

7 и 6. Рзаядия забоя ЯуЯаызыаазт на осях 7 и 6 крутяший момент 1

И М, яоторый зосдрииимазтся датчяиаыи

9 и 10. Одновременно регистрируется осе вая нагрузка и отметки каждого оборота, начало которого ориентировано относитель= но напластования пород. Построение век- торов горизонтальных проекций сил, дейст вуюших одновременно на секции, позволяет определить величину и направление горизонтальной составляющей отклоняющей силы и полного вектора действующих на долото сил,

Предмет изобретения

Стенд для исследования сил, действующих на долото в процессе бурения скважин, содержащий корпус с ниппелем для присоедине ния к ведущей штанге бурового станка, сек ции долота и датчики крутящего момента, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов исследо,вания, стенд снабжен плитами и несоосно установленными в них осями с хвостовиками некруглого сечения, на которых установлены датчики крутящего момента и посредством которых плиты взаимодействуют между собой и с секциями долота.

485210

Составитель В.яещернков—

Редактор Т.Шагова Техред Е.Митрофанова KoPPe zo д.Бр на

Изд. М )P$g

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб,, 24

Заказ ЗМT Тираж Я4Я Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, I13035, Раушская наб., 4