RU2567568C1

RU2567568C1 - Calibrator

Info

Publication number: RU2567568C1
Application number: RU2014146701/03A
Authority: RU
Inventors: Николай Митрофанович Панин
Original assignee: Николай Митрофанович Панин
Priority date: 2014-11-21
Filing date: 2014-11-21
Publication date: 2015-11-10

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: claimed calibrator comprises the body with connection thread at its ends and working elements reinforced with wear-proof insets. To up the calibrator efficiency, it is provide with the bush with seal fitted at outer surface of one of its ends between the bush outer surface and the body inner surface. Note here that said body is composed of a circular flat spring with coils making the working elements while the bush is fitted telescopically inside said spring to overlap its interturn gaps.

EFFECT: higher efficiency.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к калибраторам, обеспечивающим сохранность заданного диаметра скважины.The invention relates to a rock cutting tool, namely to calibrators, ensuring the preservation of a given diameter of the well.

Известен калибратор, содержащий корпус с присоединительными резьбами на концах и радиальными каналами, в которых размещены подпружиненные рабочие элементы, армированные породоразрушающими элементами (см. авт. св-во СССР №1257158, кл. Ε21В 10/28, 1986 г.).A known calibrator containing a housing with connecting threads at the ends and radial channels in which spring-loaded working elements reinforced with rock cutting elements are placed (see ed. USSR St. No. 1257158, class No. 21B 10/28, 1986).

Недостатком данного калибратора является сложность конструкции и, как следствие этого, - малая надежность в работе и высокая стоимость.The disadvantage of this calibrator is the design complexity and, as a consequence of this, low reliability and high cost.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является калибратор, содержащий корпус с присоединительными резьбами на концах и рабочие элементы, армированные износостойкими вставками (см. авт. св-во СССР №1652502, кл. Ε21В 10/30, 1991 г.).The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a calibrator containing a housing with connecting threads at the ends and working elements reinforced with wear-resistant inserts (see ed. USSR certificate No. 1652502, class Ε21В 10/30, 1991) .

К недостаткам данного калибратора следует отнести низкую эффективность в работе, связанную с быстрым выходом его рабочих элементов из строя из-за постоянного контакта его рабочих элементов со стенками скважины. Другим недостатком его является невозможность использования для демпфировании ударных осевых нагрузок, сопровождающих процесс бурения, особенно при бурении по твердым и крепким породам шарошечными долотами. Это также снижает эффективность работы бурового инструмента.The disadvantages of this calibrator include low efficiency in operation associated with the rapid failure of its working elements due to the constant contact of its working elements with the walls of the well. Another disadvantage of it is the inability to use shock damping axial loads accompanying the drilling process, especially when drilling on hard and hard rocks with cone bits. It also reduces the efficiency of the drilling tool.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы калибратора.In connection with the stated technical result of the invention is to increase the efficiency of the calibrator.

Указанный технический результат достигается тем, что калибратор, содержащий корпус с присоединительными резьбами на концах и рабочие элементы, армированные износостойкими вставками, согласно изобретению снабжен втулкой с уплотнительным элементом, размещенным на наружной поверхности одного из ее концов, при этом корпус выполнен в виде кольцевой ленточной пружины, витки которой служат рабочими элементами, а втулка установлена телескопически внутри кольцевой пружины с возможностью перекрытия ее межвитковых зазоров.The specified technical result is achieved in that the calibrator, comprising a housing with connecting threads at the ends and working elements reinforced with wear-resistant inserts, according to the invention is equipped with a sleeve with a sealing element located on the outer surface of one of its ends, while the housing is made in the form of an annular belt spring , the turns of which serve as working elements, and the sleeve is mounted telescopically inside the annular spring with the possibility of overlapping its inter-turn gaps.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что уплотнительный элемент втулки размещен на свободном конце втулки между ее наружной поверхностью и внутренней поверхностью корпуса.The achievement of the specified technical result also contributes to the fact that the sealing element of the sleeve is placed on the free end of the sleeve between its outer surface and the inner surface of the housing.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен общий вид калибратора в продольном разрезе.The invention is illustrated in the drawing, which shows a General view of the calibrator in longitudinal section.

Предложенный калибратор содержит корпус 1 с рабочими элементами 2, армированными износостойкими вставками 3, и присоединительными резьбами 4 и 5 на концевых участках. Верхняя резьба 4 служит для присоединения к нижней части бурильной колонны, а нижняя резьба 5 - к породоразрушающему инструменту 6, в качестве которого может использоваться шарошечное долото, алмазная или твердосплавная коронки. Калибратор снабжен втулкой 7, один конец которой жестко соединен с корпусом 1 или породоразрушающим инструментом 6, а другой конец установлен с возможностью осевого перемещения. Рабочие элементы 2 калибратора выполнены в виде кольцевой ленточной пружины, наружная поверхность которых армирована износостойкими вставками 3. Втулка 7 установлена телескопически внутри ленточной пружины с возможностью перекрытия ее межвитковых зазоров для направления всего потока промывочной жидкости к забою скважины через гидромониторную насадку 9, закрепленную в полости породоразрушающего инструмента. Для исключения потерь промывочной жидкости втулка 7 оснащена уплотнительным элементом 8, установленным на свободном конце втулки 7 между ее наружной поверхностью и внутренней поверхностью корпуса 1.The proposed calibrator contains a housing 1 with working elements 2, reinforced with wear-resistant inserts 3, and connecting threads 4 and 5 at the end sections. The upper thread 4 serves to attach to the bottom of the drill string, and the lower thread 5 to the rock cutting tool 6, which can be used cone bit, diamond or carbide crowns. The calibrator is equipped with a sleeve 7, one end of which is rigidly connected to the housing 1 or rock cutting tool 6, and the other end is mounted with the possibility of axial movement. The working elements 2 of the calibrator are made in the form of an annular belt spring, the outer surface of which is reinforced with wear-resistant inserts 3. The sleeve 7 is mounted telescopically inside the belt spring with the possibility of overlapping its inter-turn gaps to direct the entire flow of flushing fluid to the bottom of the well through the hydraulic nozzle 9, mounted in the cavity of the rock cutting tool. To eliminate the loss of washing liquid, the sleeve 7 is equipped with a sealing element 8 mounted on the free end of the sleeve 7 between its outer surface and the inner surface of the housing 1.

Принцип работы предложенного калибратора заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента порода разрушается рабочими органами бурового долота или коронки. В процессе бурения рабочие органы породоразрушающего инструмента изнашиваются и скважина начинает «терять диаметр». Для предотвращения сужения скважины используют калибратор. В данном калибраторе с этой целью увеличивают осевую нагрузку и рабочие элементы 2 калибратора, выполненные в виде пружинных витков, начинают увеличиваться в диаметре и обрабатывать стенки скважины и тем самым сохранять заданный диаметр скважины. Путем постоянного увеличения осевой нагрузки обеспечивается проходка скважины без зауженных участков, а следовательно, и беспрепятственный спуск в скважину следующего породоразрушающего инструмента. В процессе работы породоразрушающего инструмента 6 рабочие элементы 2 калибратора под действием осевой нагрузки совершают возвратно-поступательное движение, выполняя функцию демпфера и предохраняя тем самым износостойкие вставки 3 калибратора и вооружение рабочих органов породоразрушающего инструмента 6 от ударных нагрузок, приводящих к их сколу. Это позволит значительно увеличить срок службы как калибратора, так и самого породоразрушающего инструмента 6.The principle of operation of the proposed calibrator is as follows. Under the action of axial load and torque, the rock is destroyed by the working bodies of the drill bit or crown. In the process of drilling, the working bodies of the rock cutting tool wear out and the well begins to "lose diameter". To prevent well narrowing, a calibrator is used. In this calibrator, for this purpose, the axial load is increased and the working elements 2 of the calibrator, made in the form of spring turns, begin to increase in diameter and process the walls of the well and thereby maintain a given diameter of the well. By constantly increasing the axial load, the well is drilled without narrow sections, and consequently, the next rock-cutting tool is allowed to enter the well unhindered. During the operation of the rock cutting tool 6, the calibrator working elements 2 under the action of axial load perform a reciprocating motion, acting as a damper and thereby protecting the wear-resistant inserts 3 of the calibrator and the armament of the working bodies of the rock cutting tool 6 from shock loads leading to their cleavage. This will significantly increase the service life of both the calibrator and the rock cutting tool 6.

Таким образом, применение предложенного калибратора позволит максимально использовать ресурс работы его рабочих элементов и тем самым повысить эффективность работы как самого калибратора, так и породоразрушающего инструмента.Thus, the use of the proposed calibrator will maximize the use of the resource of its working elements and thereby increase the efficiency of both the calibrator and the rock cutting tool.

Claims

1. A calibrator comprising a housing with connecting threads at the ends and working elements reinforced with wear-resistant inserts, characterized in that it is equipped with a sleeve with a sealing element located on the outer surface of one of its ends, the housing being made in the form of an annular belt spring, turns which serve as working elements, and the sleeve is mounted telescopically inside the annular spring with the possibility of overlapping its inter-turn gaps.

2. The calibrator according to claim 1, characterized in that the sealing element is placed on the free end of the sleeve between its outer surface and the inner surface of the housing.