Долото для стендовых исследований

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii727834

Союз Советскнх

Соцналнстнческнк

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 21.08.78(21) 2655504ó22 Оз (5E ) М.!(л . с присоединением заявки ¹

Е 21 В 9/00

Государственный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 15 04,80. Бюллетень № 14 ао делам изобретений и открытий (53) УД К622.24. .051.55 (088,8) Г

Дата опубликования описания 18.04.80

Б. И. Мительман, А. И. Никифоров, В. Â. Кириченко, В. Г. Пономарев, Ю. И. Коваленко и Я. С. Актов (72) Авторы изобретения

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский. институт буровой техники (71) Заявитель (54) ДОЛОТО ДЛЯ

Изобретение относится к техническам средствам изучения процесса бурения,. а именно к долотам для стендовых исследований в условиях, максимально приближенных к забойным.

Известно долото для бурения скважин, включающее корпус и породоразрушающие элементы (11.

Недостатком этого долота является то что в его конструкции не предусмотI рена возможность измерения осевых нагрузок и крутящих моментов непосредст-венно на долоте вследствие чего при использовании такого долота для стендовых исследований датчики указанных па»раметров устанавливают вне рабочей камеры стенда, имитирующей забойные условия. Последнее вносит существенные искажения в измерения действительных величин осевых нагрузок и крутящих моментов, действующих на долото.

Наиболее близким из известных к описываемому по своей технической сущнос» тИ и достигаемому результату является

CTE НДОВЫХ ИССЛЕДОВАНфй долото для стендовых исследований, включающее корпус, породоразрушающие элементы и датчики для регистрации действующих на долото усилий (21.

Данное долото позволяет снимать

5 параметры силового режима его нагружения непосредственно с самого долота.

Однако оно имеет недостаток, состоящий в неудовлетворительной точности и надежности регистрации осевых нагрузок и крутящих моментов. Объясняется это тем, что установленные в долоте датчики регистрируюr только усилия, действующие на отдельные породоразрушающие элементы долота, а оценка по этим усилиям осевых нагрузок и крутящих моментов, передаваемых на долото в целом, не исключает возможности появления ошибок, тем более, что величина крутящего момента здесь непосредственно не замеряется.

Целью изобретения является повышение точности и надежности регистрации

72783

3 осевых нагрузок и крутящих моментов, передающихся через корпус долота.

Укаэанная пель достигается тем, что корпус выполнен разъемным в плоскости, перпендикулярной оси вращения долота, при этом в обращенных к разъему торцах обеих частей выполнены гнезда, в кото рых размещены датчики, причем датчики выполнены из магнитоупругого антикорро» зионного материала. 10

На фиг. 1 - долото для стендовых исследований, общий вид, (вариант доло та для гидромеханического разрушения породы); на фиг. 2 - вид Б фиг. 1; на фиг. 3 — сечение В-В фиг, 2.

Долото содержит корпус 1, выполненный разъемным в плоскости, перпендикулярной оси вращения долота, породораэрушающие 2 и калибрующие 3 элементы, гидромониторные насадки 4, датчики 5, 20 и 6 соответственна осевой нагрузки и крутящего момента. Датчики осевой наг- рузки ра змещены в гнездах 7, а датчи ки крутящего момента - в гнездах 8, выполненных в обращенных к разъему 25 торцах обеих частей корпуса 1. Для повьппения надежности работы датчикосевой нагрузки 5 снабжен шаровым подпятником 9, а для упрощения конструкции долота датчики крутящего момента З0

6 одновременно выполняют функции элементов крепления частей корпуса.

Датчики 5 и 6 изготавливаются из магнитоупругого антикоррозионного мате риала с обмоткой из иэолированнбго провода, не боящегося влажной среды. Кон цы обмоток датчиков заводятся внутрь корпуса долота через отверстие 10 и подводятся либо к регистрирующим приборам, либо к преобразователю электри- 40 ческих сигналов.

При соприкосновении долота с вращающимся забоем (HG чертеже не показан) корпус.1 через породоразрушающие 2 и калибрующие 3 элементы испьггывают действие осевого усилия и крутящего момента, которые передаются магнитоупругому материалу датчиков 5 и 6 соответственно осевой нагрузки и крутящего момента. Возникающие при этом напряжения в них преобразуются в электрические сигналы, когорые подаются на регистрирующие приборы.

Такое выполнение долота для стендовых исследованиф позволяет повысить точность и надежность регистрации осевых нагрузок и крутящих моментов, передающихся через корпус долога, что дает возможность более правильно подходить к выбору оптимальных режимов бурения в конкретных забойных условиях для того или иного типоразмера долота, а это будет способствовать увеличению механической скорости проходки скважин.

Формула изобретения

1. Долото для стендовых исследований, включающее корпус, породоразрушающие элементы и датчики для регистрации действующих на долото усилий, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности регистрации осевых нагрузок и крутящих моментов, передающихся через корпус долота, последний выполнен разъемным в плоскости, перпендикулярной оси вращения долота, при этом в обращенных к разъему торцах обеих частей выполнены гнезда, в которых размещены датчики.

2. Долото по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я - тем, что датчики выполнены из магнитоупругого антикьррозионного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США No. 3542142, кл. 175-67, опублик. 1970.

2. Глатман Л. Б. и др. Тензометрические измерения при изучении процесса разрушения горных пород шарошечным инструментом;Сборник Разрушение горных пород шарошечным инструментом", М., Наука, 1966, с. 43, рис. 3 (прототип).

727834 я игЗ

Составитель В, Якимов

Редактор Т. Авдейчик Техред ц, Яабурка Корректор Ю. Макаренко

Заказ 1098/33 Тираж 626 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент», г. Ужгород, ул.. Проектная, 4