UA48625A

UA48625A - A protector for guiding boring tubes

Info

Publication number: UA48625A
Application number: UA2001107291A
Authority: UA
Inventors: Петро Іванович Світалка; Петр Иванович Свиталка; Ілля Йосипович Рибчич; Илья Иосифович Рыбчич; Віктор Володимирович Нєвєжин
Original assignee: Петро Іванович Світалка; Петр Иванович Свиталка
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2002-08-15

Abstract

A protector for guiding boring tubes consists of a frame with adjoining cuts and a neck with a resilient element. The resilient element is shaped like a metallic cylindric plug, cut on its generatrix, in its upper and lower parts in grooves are fitted guiding laps uniformly on circle, these have input flats. The resilient element is fitted with capacity of free axial movement and rotation in the neck of the protector’s frame and of the resilient radial deformation.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до нафтогазової галузі, а саме до пристроїв для захисту від зношування бурильних та 2 обсадних труб при бурінні глибоких свердловин на нафту і газ.The invention relates to the oil and gas industry, namely to devices for protection against wear of drill and 2 casing pipes when drilling deep wells for oil and gas.

Використання еластичних елементів в якості протектора для ведучих бурильних труб вказує на їх низьку працездатність в зв'язку з зношуванням та деформацією еластичного елемента. При цьому використання двох еластичних кільцевих елементів з різними модулями пружності не продовжує термін їх працездатності. (11The use of elastic elements as a protector for leading drill pipes indicates their low efficiency due to wear and deformation of the elastic element. At the same time, the use of two elastic ring elements with different modulus of elasticity does not extend their service life. (11

Дослідження впливу на витрати потужності щільно і вільно посаджених протекторів показує, що витрати 70 потужності при роботі колони бурильних труб, обладнаних вільно посадженими протекторами, приблизно в 2 рази менші, ніж при використанні щільно посаджених еластичних елементів. (21A study of the impact on the power consumption of densely and loosely fitted protectors shows that the consumption of 70 power during the operation of a string of drill pipes equipped with loosely fitted protectors is approximately 2 times lower than when using densely fitted elastic elements. (21

Збільшення терміну працездатності елементів протектора |З) за рахунок захисту від абразивного зношування поверхонь, що труться, тобто герметизації кільцевої порожнини, виконуючої функцію проміжного підшипника ковзання, ускладнює конструкцію протектора, зменшує надійність і збільшує його вартість. 19 Найближчим прототипом винаходу є протектор для ведучих бурильних труб |4|, який складається з корпуса з приєднувальними різьбами та кільцевою виточкою, в якій розміщений пружний елемент. Пружний елемент складається з двох частин, які мають різні модулі пружності, причому модуль пружності нижньої частини менший за модуль пружності верхньої.Increasing the service life of the tread elements |Z) due to protection against abrasive wear of rubbing surfaces, i.e. sealing of the annular cavity, which performs the function of an intermediate sliding bearing, complicates the design of the tread, reduces reliability and increases its cost. 19 The closest prototype of the invention is a protector for leading drill pipes |4|, which consists of a body with connecting threads and an annular groove in which an elastic element is placed. The elastic element consists of two parts that have different modulus of elasticity, and the modulus of elasticity of the lower part is smaller than the modulus of elasticity of the upper part.

Недоліки прототипу: низька надійність та довговічність протектора в умовах знакозмінних осьових та радіальних навантажень в процесі обертання та осьових переміщень бурильної колони. Гумовий елемент непружно деформується, зношується, руйнується, що веде до втрати можливості виконувати функцію захисту обсадної колони від зношування.Disadvantages of the prototype: low reliability and durability of the tread in conditions of sign-changing axial and radial loads during the rotation and axial movements of the drill string. The rubber element inelastically deforms, wears out, breaks down, which leads to the loss of the ability to perform the function of protecting the casing from wear.

В основу винаходу поставлена задача збільшити надійність та довговічність протектора для ведучих бурильних труб. 29 Поставлена задача досягається тим, що в протекторі для ведучих бурильних труб, який складається з « корпуса з приєднувальними різьбами та кільцевою виточкою, в якій розміщений пружний елемент виконаний з металу в вигляді розрізаної по твірній циліндричної втулки, в верхній і нижній частині якої в пазах рівномірно по колу закріпляють направляючі накладки, які мають в нижній частині західні фаски, причому пружний елемент установлюють з можливістю вільного осьового переміщення і обертання в кільцевій виточці о корпуса протектора та пружної радіальної деформації. сThe basis of the invention is the task of increasing the reliability and durability of the tread for leading drill pipes. 29 The task is achieved by the fact that in the protector for leading drill pipes, which consists of a "body with connecting threads and an annular recess, in which an elastic element is placed, made of metal in the form of a cylindrical sleeve cut along the line, in the upper and lower parts of which there are grooves the guide pads, which have western chamfers in the lower part, are fixed evenly around the circle, and the elastic element is installed with the possibility of free axial movement and rotation in the annular groove about the protector body and elastic radial deformation. with

Суттєвими ознаками є слідуючи конструктивні ознаки, які забезпечують до прототипу те, що тертя обертання між обсадною колоною та протектором по прототипу в запропонованому винаході відсутнє зовсім. Тобто, о направляючими накладками пружний елемент фіксується в обсадній колоні, а тертя зношування переноситься Ге) на внутрішню поверхню пружного елемента, розрізну циліндричну втулку та корпус протектора. Осьове 3о переміщення відбувається ковзанням направляючих накладок по обсадній колоні. При цьому зношення обсадної З колони на 1 - 2 порядки менше ніж при обертанні. Ним можна знехтувати. По друге - зменшення витрат потужності при вільно посадженому елементі в протекторі. (2 По третє - збільшується довговічність та надійність роботи протектора. «Essential features are the following design features, which provide the prototype with the fact that rotational friction between the casing and the prototype tread in the proposed invention is completely absent. That is, the elastic element is fixed in the casing by the guide pads, and the wear friction is transferred to the inner surface of the elastic element, the split cylindrical sleeve and the protector body. Axial 3o movement occurs by sliding the guide plates along the casing. At the same time, the wear of the casing C column is 1-2 orders of magnitude less than during rotation. It can be neglected. The second is the reduction of power consumption with a freely seated element in the tread. (2 Thirdly, the durability and reliability of the tread increases. "

Конструкція протектора, що заявляється, пояснюється кресленням, де на фіг.1 зображений загальний вигляд, З 70 ана фіг.2 горизонтальна проекція перерізу. с Опис протектора. Протектор для ведучих бурильних труб складається з корпуса 1 з приєднувальнимиThe design of the claimed protector is explained by the drawing, where the general view is shown in Fig. 1, and Fig. 2 is a horizontal cross-sectional view. c Description of the tread. The protector for leading drill pipes consists of body 1 with connecting parts

Із» різьбами 2, пружного елемента З з направляючими накладками 4.With" threads 2, elastic element C with guide pads 4.

Основою пристрою є пружний елемент 3, який виготовлено зі сталі 66Г ГОСТ1050-88, або інших сталей, що мають пружні властивості (60ОС2А, 5ОХФА і т.п.), у вигляді труби з поздовжнім розрізом, яка має можливості деформації в радіальному напрямі. У верхній і нижній частині пружного елемента виконані пази 5 в які входять шк направляючі накладки 4, виготовлені з конструкційної сталі. Вони кріпляться до пружного елемента гвинтами. ВThe basis of the device is the elastic element 3, which is made of steel 66G GOST1050-88, or other steels with elastic properties (60ОС2А, 5ОХФА, etc.), in the form of a pipe with a longitudinal section, which has the possibility of deformation in the radial direction. Grooves 5 are made in the upper and lower part of the elastic element, which include guide pads 4, made of structural steel. They are attached to the elastic element with screws. IN

Ге | нижній частині направляючих накладок 4 мають місце західні фаски Є для плавного входження в обсадну колону.Ge | the lower part of the guide pads 4 has western chamfers E for a smooth entry into the casing.

Направляючі накладки 4 розміщені рівномірно по колу пружного елемента 3. Їх розміщення вибрано таким б чином, щоб напруження в пружному елементі були мінімальними. ка 20 Наприклад, для захисту від зносу обсадних колон діаметром 324мм х 10 - 12мм внутрішній діаметр пружного елемента менший за зовнішній діаметр корпуса на 1бмм і більший за діаметр проточки на Умм. За рахунок сл пружних властивостей елемент З насаджується на корпус 1.The guide pads 4 are placed evenly around the circumference of the elastic element 3. Their placement is chosen in such a way that the stresses in the elastic element are minimal. ka 20 For example, to protect casing columns with a diameter of 324 mm x 10 - 12 mm from wear, the inner diameter of the elastic element is smaller than the outer diameter of the casing by 1 mm and larger than the diameter of the groove by Umm. Due to its elastic properties, the element C is attached to the body 1.

Протектор працює так. Протектор встановлюється замість робочого перевідника ведучої бурильної труби.The protector works like this. The protector is installed instead of the working guide of the leading drill pipe.

При входженні в обсадну колону пружний елемент З стискується так, що між ним і проточкою корпуса 1 22 залишається радіальний зазор 2 - бмм, в залежності від внутрішнього діаметра обсадної колони, що в. унеможливлює контакт бурильних труб з обсадною колоною в верхній її частині.When entering the casing, the elastic element C is compressed so that a radial gap of 2 - bmm remains between it and the groove of the casing 1 22, depending on the inner diameter of the casing, which in makes it impossible for the drill pipes to come into contact with the casing in its upper part.

Бурильна колона має можливість вільно обертатись при нерухомому пружному елементі.The drill string has the ability to rotate freely with a stationary elastic element.

При використанні даного протектора виключається пошкодження обсадної колони. Зношення буде в місці спряження корпуса 1 з пружним елементом З і його величина визначається візуально. При перевищенні 60 допустимих значень протектор змінюється на новий. 11. а.с. 1048107 Е21817/10, 15.10.1983. Бюл. Мо38 Б.Н. Навроцкий, М.Н. Медрух, Р.Ф. Гимер. Протектор для ведущих бурильньх труб.When using this protector, damage to the casing column is excluded. The wear will be at the junction of the housing 1 with the elastic element C and its value is determined visually. If 60 permissible values are exceeded, the protector is changed to a new one. 11. a.s. 1048107 E21817/10, 15.10.1983. Bul. Mo38 B.N. Navrotskyi, M.N. Medrukh, R.F. Hymer. Protector for leading drill pipes.

І21. А.С. Волков, А.Г. Калинин, А.С. Бронзов. Бурильнье трубьі и их соединения. Гостоптехиздат, 1962г., стр.102 - 103. бо ІЗ. ас. 1684468 Е21817/10, 15.10.91. Бюл. Мо38 Л.А. Лачиняк, А.К. Богомолов, О.П. Скоробагатов.I21. A.S. Volkov, A.G. Kalinin, A.S. Bronze. Drill pipes and their connections. Gostoptekhizdat, 1962, pp. 102 - 103. because IZ. assistant 1684468 E21817/10, 15.10.91. Bul. Mo38 L.A. Lachyniak, A.K. Bogomolov, O.P. Skorobagatov

Протектор для бурильной трубні.Protector for a drill pipe.

І). а.с. 526700 Е21817/10, 30.08.76. Бюл.32 Л.Г. Алексеев, А.С. Богданов, А.Н. Павлов и О.П. Колоярцев.AND). a.s. 526700 E21817/10, 30.08.76. Bul. 32 L.H. Alekseev, A.S. Bohdanov, A.N. Pavlov and O.P. Koloyartsev.

Протектор для ведущих бурильньх штанг.Protector for leading drill rods.

Claims

Formula of the invention Protector for leading drill pipes, which consists of a body with connecting threads and a groove

/0.around the circle, in which the elastic element is placed, which is distinguished by the fact that the elastic element is made of metal in the form of a cylindrical sleeve cut along the line, in the upper and lower part of which, in the grooves, guide pads are fixed evenly around the circle, which have input chamfers, and the elastic element is installed with the possibility of free axial movement and rotation in the annular groove of the tread body and elastic radial deformation. « IS) сч (Се) с « - с ;» sh" (ee) (22) with 50 sl 60 b5