SU947384A1 - Гидравлический центратор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к бурению вертикальных и наклонно направленных скважин, а именно к гидравлическим центраторам бурильной колонны.

Известен гидравлический центратор бурильной колонны, включаюций выдвижные в радиальном направлении лапы, установленные в корпусе, закрепленном на бурильной колонне 13

Известен также гидравлический центратор, включающий корпус с присоединительной резьбой под колонну бурильных труб, выдвижные центрирующие элементы и поршень, установленный концентрично внутри корпуса с возмо); ностью осевого перемещени  и образующий с ним замкнутую полость дл  рабочего агента t2j.

Недостаток известных центраторов заключаетс  в том, что они не обеспечивают достаточной надежности работы, так как возникающие при бурении , особенно твердых пород, продольные колебани  способствуют быстрой поломке элементов бурильной колонны.

Цель изобретени  - повышение надежности работы центратора при бурении твердых порол.

Указанна  цель достигаетс  тем, что гидравлический центратор снабжен дополнительными центрирующими элементами, размещенными под основными , а поршень образует в месте их установки с корпусом дополнительные замкнутые камеры, имеет радиальные отверсти  дл  св зи замкнутых камер с внутренней полостью корпуса

10 и резьбовой участок дл  присоединени  породоразруйающего инструмента .

Кроме того, поршень снабжен дросселем , амортизирующим узлом, разме15 щенным между корпусом и поршнем.

На фиг. 1 показан гидравлический цeнтpaтop разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-Б на фиг. 1.

20

Гидравлический центратор имеет корпус, который дл  удобства монтажа и облегчени  технологии изготовлени  выполнен сборным, состо 1дий из верхнего.переводника 1, корпуса25 центратора 2 и нижнего переводника 3.

Внутри корпуса размещаетс  сменна  рабоча  втулка 4 с сообщающимис  отверсти ми Е и Г, направл ю30 щие подшипники 5 скольжени  и плава

ющий поршень, включающий хвостовик б, со штоком 7. Между корпусами 1, 2 и 3 и поршнем размещен амортизатор 8. Нижн   нарухсна  поверхность штока 7 и ответное отверстие нижнего переводника 3 корпуса выполнены профильной формы дл  воспри ти  крут щего момента (фиг. 3) передаваемого долоту 9, а нижн   внутренн   поверхность штока 7 имеет резьбу дл  присоединени  долота 9.Корпусцентратор 2 дл  усилени  конструкции и обеспечени  прохода промывочной жидкости выполнен с ребрами, в которых размещены направл ющие камеры , снабженные сменными гильзами 10 жестко заделанными в ребрах, внутри которых насажены основные центрирующие элементы 11 с возвратными пружинами 12 и дополнительные 13. Поверности центрирующих элементов. 11 и 13, контактирующие со стенками скважины в процессе работы, армированы твердосплавными зубь ми.

В хвостовике 6 плавающего поршн  и присоединительном штоке 7 выполнены калиброванные радиальные отверсти , попеременно сообщающие основные 14 и дополнительные 15 замкнутые полости с полостью корпуса.

Дл  создани  необходимого режима работы демпфера-центратора внутри поршн  в центральный промывочный канал встроен сменный дроссель, состо щий из корпуса 16 и рабочего сопла 17 с регламенированным отверстием

Дл  обеспечени  герметизации рабочие элементы устройства снабжень уплотнительными кольцами 18-23 Давление промывочной жидкости показаны стрелками.

Устройство работает следующим образом.

В процессе бурени  долото, перекатыва сь по ухабообразному забою скважины,  вл етс  источником продольных , поперечных и крутильных колебаний, действующих на различные элементы бурильной колонны.

Гидравлический центратор устанавливаетс  в нижней части бурильной колонны, например, над долотом.

При спуске инструмента на забой промывочна  жидкость, наход ща с  в скважине, поднимает плавающий поршень вверх, обеспечива  себе доступ через калиброванное отверстие Э в дополнительную замкнутую полйсть 15 под поршнем.

В процессе бурени  промывочна  жидкость, подаваема  буровыми насосами , поступает через хвостовик, дроссель, шток и долото на забой.

Перепад давлени , срабатываемый в дросселе, создает мощную жидкостную пружину, котора , заставл   двигатьс  плавающий поршень вниз, прижимает долото к забою.

При этом движении поршн  открываетс  калиброванное отверстие Д, обеспечива  доступ промывочной жидкости в основную замкнутую полость 14 над поршнем, закрываетс  калиброванное отверс.тие В, повыша  давление в дополнительной замкнутой полости 15 под поршнем. Повышение давлени  передаетс  через отверстие Г на центрирующие элементы, которые,

0 выдвига сь, центрируют бурильную колонну, калибруют стенку скважины и гас т поперечные колебани .

При отпуске.долота в процессе перекатывани  его по ухабообразному

забою поршень, жестко св занный с долотом, двигаетс  вверх, перекрывает калиброванное отверстие Д и открывает отверстие В. При этом повышаетс  давление в основной замкнутой полости 14 над поршнем, которое выдвигает основные центрирующие элементы и обеспечивает гашение продольных и поперечных колебаний. Амортизирующий узел, размещенный между корпусом и поршнем,, обеспечивает см гчение осевых ударов штока о корпуса. Затем жидкостна  пружина прижимает долото к забою и процесс работы повтор етс ..

Применение гидравлического

0 центратора предлагаемой.конструкции позвол ет повысить долговечность опор долота, забойного двигател  бурильной колонны, увеличить меха . ническую скорость бурени  и проходку

5 на долото..

Claims (3)

1. Гидравлический центратор,

0 включающий корпус с присоединительной резьбой под колонну бурильных труб, выдвижные центрирующие элементы и поршень, установленнь1й концентрично внутри корпуса с возможностью осевого перемещени  и образующий с ним замкнутую полость дл  рабочего агента, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности при бурении твердых пород,

0 он сйабжен дополнительными центрирующими элементг1ми, размещенными под .основными, а поршень образует в мест .е их установки с корпусом дополнительные замкнутые камеры, имеет радиальные отверсти  дл  св зи замкнутых камер с внутренней полостью корпуса и резьбовой участок дл  присоединени  породоразрушающего инструмента .

0

2. Центратор по п.1, о тл и ча ю щ и и с   тем, что поршень снабжен дросселем.

3. Центратор поп.1, отли5 чающийс  тем, что, с целью

гашени  ударных нагрузок, он снабжен амортизирующим узлом, размещеннЕлм между корпусом и поршнем.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 69168, кл. Е 21 в 17/10, 1946.

2.Авторское свидетельство СССР 344101, кл. Е 21 В 17/10, 1970 (прототип).