Калібратор

Калібратор, що містить корпус з приєднувальними нарізками, три спіральні лопаті, армовані твердосплавними зубками циліндричної форми, який відрізняється тим, що лопаті армовані за схемою, яка передбачає розташування твердо Винахід відноситься до буріння свердловин, а власне до засобів для калібрування їх стовбурів Відомий калібратор 5-КС215, 9СТ, що складається з корпуса з приєднуючими різьбами, на якому виконані три спіральні лопаті Лопаті армовані твердосплавними зубками по шаховій схемі [Барабашкин И И , Сорокин А Н , Горохов И В Калибрующие и опорно-центрующие устройства М ВНИИОЭНГ, 1989] Недоліком вказаного калібратора є те, що вищезазначена схема армування не забезпечує рівномірного розподілення твердого сплаву по всій калібруючій поверхні лопаті В результаті певні ділянки лопаті, на які припадає менше твердого сплаву, зношуються більш інтенсивно і, як наслідок, утворюються поперечні локальні заглиблення (борозни) Таким чином порушується рівностійкість калібратора по довжині його лопатей, понижується його опорноцентруюча здатність і, як результат, погіршується якість формування стовбура свердловини В основу винаходу поставлена задача створення калібратора з рівностійкими по довжині робочими елементами - лопатями, що забезпечує необхідну опорноцентруючу здатність інструменту та підвищує його ресурс в цілому Поставлена задача вирішується за рахунок озброєння лопатей твердосплавними зубками по схемі, яка передбачає розташування їх на ЛІНІЯХ З нахилом до бокової кромки лопатей під кутом а Причинно-наслідковий зв'язок між суттєвими сплавних зубків на ЛІНІЯХ з нахилом до бокової кромки лопатей під кутом а, що визначається за виразом arctg S-n l m cos 2 p -tgp де p - кут нахилу лопаті до твірної корпуса калібратора, S - відстань між рядами зубків, п - КІЛЬКІСТЬ рядів зубків, lm - крок зубків ознаками і вказаним в задачі технічним результатом полягає в наступному Як відомо, критерієм рівномірності зносу армованої твердим сплавом контактуючої поверхні є стабільність величини відношення КІЛЬКОСТІ твердого сплаву елементарної и ділянки до довжини шляху ковзання Елементарною ділянкою робочої поверхні лопаті, яка бере участь в калібруванні стінок стовбура свердловини, можна вважати довжину дуги цієї поверхні - калібруючу дугу лопаті Отже, для рівномірного розподілення твердого сплаву по всій калібруючій поверхні лопаті, її необхідно армувати таким чином, щоб сума відрізків довільної калібруючої дуги лопаті, яка припадає на и армовану частину, була б величиною сталою Другими словами, сумарна довжина частин різних калібруючих дуг лопаті, що проходять по твердому сплаву (ступінь насиченості твердим сплавом лопаті), повинна бути стабільною Це досягається шляхом розташування твердосплавних зубків на ЛІНІЯХ, які нахилені до кромки лопаті під розрахунковим кутом а, який пов'язаний з конструктивними параметрами схеми армування та калібратора На фіг 1 показано схему калібратора, де 1 корпус, 2 - лопаті, 3 -твердосплавні зубки, на фіг 2 - вигляд нижньої частини лопаті з запропонованою схемою и армування На фіг 2 наглядно видно величини довжин відрізків, що проходить по твердому сплаву, різних калібруючих дуг на ДІЛЯНЦІ лопаті між двома ЛІНІЯМИ розташування зубків Калібруюча дуга лопаті 4 проходить частково по зубку 5 і через середину ю ю 51275 зубка 6 Калібруюча дуга 7 проходить через зубки l m - крок зубків 8 і б Сумарна довжина цих відрізків приблизно Калібратор працює наступним чином дорівнює сумі двох відрізків попередньої калібруКалібратор встановлюється в компоновці низу ючої дуги Наступна калібруюча дуга 9 перетинає бурильної колони При обертанні бурильної колони зубки 10 і 8, а калібруюча дуга 11 - зубки 12 і 10 лопаті калібратора, знаходячись в контакті зі стінСумарні довжини відрізків калібруючих дуг 9 і 11, ками стовбура свердловини, труться по них і здійякі попадають на зубки, також приблизно рівні і снюють, власне, процес калібрування В процесі практично не відрізняються від ВІДПОВІДНИХ сумаркалібрування лопаті усувають різного роду нерівних довжин ЛІНІЙ калібруючих дуг 4 і 7, що прохоності стовбура свердловини і доводять його поведять по армованій частині лопаті Картина розпорхню до певного ступеня чистоти За один оберт ділення калібруючої дуги 13 на зубках повністю інструменту кожна калібруюча дуга лопаті, як і ловідповідає варіанту дуги 4 Таким чином, при запать в цілому, проходить шлях по стінках стовбура пропонованій схемі армування має місце рівномірсвердловини рівний TTD (D - діаметр свердловини) не насичення калібруючої поверхні лопаті твердоЗнос лопаті по певній калібручій дузі лімітується її сплавними зубками, що є запорукою забезпечення довжиною, що припадає на твердосплавні зубки, и рівностійкості, збереження високої опорноценттобто вся калібруюча дуга буде зношуватись проруючої здатності інструменту, а також дає можлипорційно зносу твердосплавних ділянок Так як на вість досягти високого ресурсу калібратора в цівсі калібручі дуги лопаті припадає однакова КІЛЬлому КІСТЬ твердого сплаву, тому і інтенсивність зносу лопатей буде рівномірна Крім цього, буде збереПристрій складається з корпуса 1, лопатей 2 і жена необхідна опорноцентруюча здатність калібциліндричних твердосплавних зубків 3 Зубки З ратора, а також підвищиться його роботоздатність розташовані на ЛІНІЯХ 14 під кутом нахилу а до в цілому бокової кромки лопатей, який визначається за виразом а = p+arctg S-n lm c o s 2 p де p - кут нахилу лопаті до твірної корпуса калібратора, S - відстань між рядами зубків, Таким чином, завдяки розташуванню твердосплавних зубків циліндричної форми на ЛІНІЯХ, ЩО мають нахил до бокової кромки лопатей під кутом а забезпечується рівномірний знос калібратора по його робочій довжині, підтримується необхідна опорноцентруюча здатність породоруйнуючого інструменту, а також, як результат, зростає його експлуатаційна СТІЙКІСТЬ п - КІЛЬКІСТЬ рядів зубків, ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71