Опорно-центруючий пристрій

Опорпо-центруючий пристрій, що містить цангу і муфту з лопатями, який відрізняється тим, що додатково містить кульовий корпус і встановлений в муфті з допомогою різьбового з'єднання фіксатор, причому на муфті та фіксаторі виконано кульові контактні поверхні для можливості взаємодії з ВІДПОВІДНОЮ поверхнею корпуса, а в кульовій частині корпуса виконано поздовжні пази, в яких розташовано закріплені в муфті циліндричні вставки, крім цього, на периферійних ділянках корпуса в проточках розміщено кільцеві синусоїдальні пружини в контакті з внутрішніми поверхнями муфти і фіксатора Винахід відноситься до буріння свердловин, й власне до засобів для центрацм компоновка низу бурильної колони (КНБК) при спрямованому бурінні ВІДОМІ опорно-центруючі пристрої - центратори, що складаються з корпуса, на якому виконані лопаті, які армовані зносостійкими вставками, Центратор встановлюється в КНБК з допомогою різьбових з'єднань (Барабандащ И И , Сорокин А Н Горохов И В Калибрующие и опорноцентрующие устройства М , ВНИИОЭНГ 1989) Недоліком вказаного пристрою € те5 що його неможливо встановити в розрахунковому МІСЦІ бурильної колони тому, що пристрій приєднується тільки між бурильними трубами Крім цього, вісь КНБК в свердловині набуває форми, близької до синусоїди, Тому, такого типу центратори в свердловині перекошуються І контактують з II стінкою тільки периферійною частиною своєї опорної поверхні, що погіршує умови центрацм бурильної колоші в цілому Відомий також пристрій для центрацм низу бурильної колони (В Б, Суханов, И И Барабашкин, А Н Сорокин Результаты промышленных испытаний КНБК с передвижным центратором - Нефтяное хозяйство, №4, 1990), який складається з цанги із ступінчатим розрізом і муфти з лопатями, які армовані зносостійким матеріалом Цанга і муфта з'єднані конічною різьбою При скручуванні муфти з цангою, діаметр останньої зменшується і центратор, за рахунок фрикційної взаємодії внутрішньої поверхні цанга з корпусом турбобура, за кріплюється на ньому Недоліком вказаного пристрою є те, що він також перекошується в свердловині разом з турбобуром, що зменшує його контактну поверхню Це призводить до того, що центратор проникає в стінку свердловини на значну глибину, в результаті чого порушується схема центрацм КНБК і це приводить до зміни запланованої інтенсивності викривлення свердловини, що пов'язано з додатковими затратами коштів і часу на коригування и просторової траєкторії, В основу винаходу поставлена задача підвищення опорно-центруючих властивостей пристрою шляхом надання центруючій муфті можливості нахилу в сторону осі бурильної колоші що покращує умови центраци КНБК і сприяє формуванню стовбура свердловини високої якості Поставлена задача вирішується наступним чином, у відомому опорно-цетрушчому пристрої, що містить цангу і муфту додатково вводять кульовий корпус і вставлений в муфті з допомогою різьбового з'єднання фіксатор, при чому, на муфті та фіксаторі виконано кульові контактні поверхні, які взаємодіють з ВІДПОВІДНОЮ поверхнею корпуса, а в кульовій частині корпуса виконано пази, в яких розташовано закріплені в муфті циліндричні вставки, крім цього на периферійних ділянках корпуса в проточках розміщені кільцеві синусоїдальні пружини в контакті з внутрішніми поверхнями муфти і фіксатора Причинно-послідовний зв'язок між суттєвими ознаками і вказаним в задачі технічним результа о ю 50920 том полягає в наступному Конструкція опорно-центруючого пристрою передбачає наявність кульового корпуса і встановленого в муфті з допомогою різьбового з'єднання фіксатора На муфті та фіксаторі виконані кульові контактні поверхні, які взаємодіють з ВІДПОВІДНОЮ поверхнею корпуса і надають можливість нахилу В кульовій ДІЛЯНЦІ корпуса виконані поздовжні пази, в яких розташовані вставки, що закріплені нерухомо безпосередньо в муфті На периферійних ділянках корпуса в проточках розміщені кільцеві синусоїдальні пружини, які контактують з внутрішніми поверхнями фіксатора та муфти і центрують останню співосно по відношенню до корпуса і цанги пристрою в транспортному стані Отже всі перераховані конструктивні особливості дозволяють встановити муфту на корпусі пристрою таким чином, що обмежується її переміщення вздовж нього, а також провертання відносно осі пристрою В той же час муфта буде займати положення співосне з віссю свердловини і взаємодіяти з и стінками по всій контактній поверхні, навіть в тому випадку, коли осі свердловини і бурильної колони, на якій закріплений пристрій, будуть розташовані під деяким кутом На фіг 1 показано схему пристрою в робочому положенні, на фіг 2 - ступінчатий розріз пристрою А-А на фіг 1 Пристрій складається з цанги 1, на циліндричній поверхні якої виготовлена різьба, а конічна поверхня мас поздовжні розрізи, що утворюють власні цангу Цанга 1 з'єднує пристрій з бурильною колоною 2, завдяки їх фрикційній взаємодії Внутрішня поверхня кульового корпуса 3 має циліндричну ділянку, на якій виготовлена різьба, і конусну поверхню, що відповідає конусній поверхні цанги 1 На ЗОВНІШНІЙ поверхні кульового корпуса З виконана кульова поверхня Муфта 4 має циліндричну зовнішню поверхню з лопатями, а в середині муфти виконана кульова поверхня, яка відповідна за формою такій же поверхні корпуса 3, Поздовжнє переміщення муфти 4 відносно кульового корпуса 3 обмежується фіксатором 5, що кріпиться в муфті 4 за допомогою різьбового з'єднання В муфті 4 закріплені циліндричні вставки 6, що знаходяться в поздовжніх пазах 7 кульового корпуса З і не дозволяють муфті 4 прокручуватися відносно нього В проточках кульового корпуса 3 розташовані кільцеві синусоїдальні пружини 8, які контактують з внутрішніми поверхнями муфти 4 і фіксатора 5, Пристрій працює наступним чином Перед спуском в свердловину пристрій встановлюється на бурильній колоні s розрахунковому МІСЦІ Для цього зкручуються кульовий корпус 3 з цангою 1, внутрішній діаметр якої зменшується і вона за рахунок фрикційної взаємодії з бурильною колоною 2 закріплює на ній опорно-цетруючий пристрій Після спуску КНБК на вибій свердловини, створюється осьове навантаження і бурильна колона займає в свердловині неспівосне положення Тобто, осі свердловини і опорно-центруючого пристрою розташовуються під деяким кутом (в реальних умовах цей кут не перевищує 2°) Однак, муфта 4, маючи можливість обертатися відносно центру кульової поверхні корпуса 3, буде контактувати із стінкою свердловини на всій своїй опорній доверхщ і таким чином займатиме співосне положення з віссю свердловини При обертанні бурильної колони 2, муфта 4 буде обертатися разом з нею, а той же час також контактуючи всією поверхнею з стінкою свердловини Після припинення буріння, КНБК разом з бурильною колоною піднімається на поверхню і, при необхідності, пристрій від'єднується від бурильної труби шляхом роз'єднання цанги 1 і кульового корпусу З Таким чином, такому конструктивному виконанню пристрою підвищуються його опорноцентруючі можливості, що в свою чергу, покращує умови центрацм бурильної колони і в кінцевому результаті, дозволяє проводити свердловину по проектній траєкторії 3 другої сторони, така конструкція опорно-центруючого пристрою сприяє формуванню стовбура свердловини високої якості, що попереджує виникнення ускладнень в процесі буріння і спуску обсадних колон 50920 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