Уловлювач магнітний

Реферат: Уловлювач магнітний містить корпус з перехідником, фрезерну коронку, розміщену у корпусі основну магнітну систему у вигляді набору пластин магнітів і магнітопроводів різнойменної полярності, та допоміжні магніти. Для зменшення розсіювання магнітного поля основна магнітна система, яка скомпонована із центрального магнітопроводу з промивальним отвором, проміжних і сегментних магнітопроводів різнойменної полярності, між якими розміщені постійні магніти із рідкісноземельних металів, поміщена у циліндричну обойму, яка служить магнітопроводом, і відмежована у верхній частині від перехідника діамагнітною кришкою, закріпленою до основної магнітної системи, між обоймою і боковими торцевими поверхнями проміжних магнітопроводів розміщені допоміжні постійні магніти так, що полярність допоміжних магнітів відповідає полярності проміжних магнітопроводів та обойми, при цьому обойма споряджена фіксаційними пазами, кількість яких кратна кількості допоміжних постійних магнітів, і обойма розміщена у корпусі з зазором з можливістю вільного провертання магнітної системи разом з обоймою у корпусі. UA 99790 C2 (12) UA 99790 C2 UA 99790 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до ловильних інструментів для очищення вибою свердловин від сторонніх феромагнітних предметів і може бути використаний при бурінні нафтових і газових свердловин, їх експлуатації та ремонті. Відомий магнітний уловлювач, що містить корпус з каналами для промивання свердловини, розміщеними на боковій поверхні під кутом до осі уловлювача, фрезерну коронку, встановлену у корпусі на немагнітній плиті, магнітну систему, набрану із постійних магнітів із рідкісноземельних металів та феромагнітних вставок, утворюючих полюси магнітної системи, причому постійні магніти розміщені назустріч один до одного за полярністю [Патент РФ № 2272888. Скважинный магнитный ловитель / Санников А.Г. и др. МПК Е21В31/06, опубл. 27.03.2006, бюл. № 9]. Однак цей магнітний уловлювач має великі потоки розсіювання між корпусом і боковими торцевими поверхнями магнітопроводів протилежної до корпусу полярності, внаслідок чого нераціонально використовується енергія постійних магнітів. Найбільш близьким за технічною суттю до винаходу, що заявляється, є магнітний уловлювач, що містить корпус з перехідником і розміщену в корпусі основну магнітну систему у вигляді набору пластин магнітів і магнітопроводів різнойменної полярності, що утворюють зі стінкою корпуса промивальні канали, який споряджений допоміжними магнітами і магнітопроводами, що розміщені між корпусом і боковими торцевими площинами основної магнітної системи і над її неробочим торцем, при цьому допоміжні магніти намагнічені полосами почергової полярності, що відповідає прилягаючим до неї магнітам і магнітопроводам [Патент РФ № 2106473. Магнитный ловитель / Мязитов К.У. и др. МПК Е21В31/06, опубл. 10.03.1998]. Однак цей магнітний уловлювач має складну і нетехнологічну конструкцію основної магнітної системи внаслідок великої кількості магнітів і магнітопроводів, для якої характерне замикання магнітного потоку основної системи на допоміжних магнітопроводах зі сторони намагнічених полосами почергової полярності постійних магнітів, що призводить до неефективного використання енергії магнітного поля. В основу винаходу, що заявляється, поставлено задачу збільшення вантажопідйомності уловлювача магнітного шляхом усунення розсіювання магнітного потоку між боковими торцевими поверхнями проміжних магнітопроводів і обоймою та зменшення зношення робочої поверхні магнітної системи за рахунок вільного розміщення її у корпусі забезпечити підвищення коефіцієнта використання магнітної енергії магнітного поля, за рахунок чого покращити технікоекономічні показники буріння свердловин, їх експлуатації та ремонту. Поставлена задача вирішується тим, що в уловлювачі магнітному, що містить корпус з перехідником, фрезерну коронку, розміщену у корпусі основну магнітну систему, виконану у вигляді набору пластин магнітів і магнітопроводів різнойменної полярності та допоміжні магніти, згідно з пропонованим винаходом, основна магнітна система, що скомпонована із центрального магнітопроводу з промивальним отвором, проміжних і сегментних магнітопроводів різнойменної полярності, між якими розміщені постійні магніти із рідкісноземельних металів, поміщена у циліндричну обойму, яка служить магнітопроводом, і відмежована у верхній частині від перехідника діамагнітною кришкою, закріпленою до основної магнітної системи, як приклад болтами, між обоймою і боковими торцевими поверхнями проміжних магнітопроводів розміщені допоміжні постійні магніти так, що полярність допоміжних магнітів відповідає полярності проміжних магнітопроводів та обойми, при цьому обойма споряджена фіксаційними пазами, кількість яких кратна кількості допоміжних постійних магнітів, і розміщена у корпусі з зазором з можливістю вільного провертання магнітної системи разом з обоймою у корпусі. Крім того, що на діамагнітній кришці основної магнітної системи та на прилягаючій до неї поверхні перехідника виконана канавка, в якій поміщена опора ковзання/ущільнення у вигляді кільця із матеріалу з низьким коефіцієнтом тертя (фторопласту, тощо). Таким чином завдяки пропонованому технічному рішенню, а саме конструктивному розміщенню основної магнітної системи, скомпонованої із центрального, проміжних і сегментних магнітопроводів та розміщених між ними постійних магнітів, причому між обоймою і боковими торцевими поверхнями проміжних магнітопроводів розміщені допоміжні постійні магніти так, що полярність допоміжних магнітів відповідає полярності проміжних магнітопроводів та обойми. При цьому фіксаційні пази обойми, кількість яких кратна кількості допоміжних постійних магнітів, забезпечує надійність фіксування допоміжних магнітів і запобігає їх небажаному зміщенню. Постійні магніти виконують роль екрана магнітного потоку завдяки тому, що полярність магнітів співпадає з полярністю магнітопроводів і обойми, при цьому обойма виконує роль магнітопроводу. Діамагнітна кришка запобігає частковому замиканню магнітних силових ліній неробочої поверхні системи на перехідник. Розташування основної магнітної системи в обоймі у корпусі з зазором з можливістю вільного провертання у корпусі запобігає зношенню робочої 1 UA 99790 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 поверхні магнітної системи. Крім того, виконання на діамагнітній кришці основної магнітної системи та на прилягаючій до неї поверхні перехідника канавки, в якій поміщена опора ковзання/ущільнення у вигляді кільця із матеріалу з низьким коефіцієнтом тертя, як приклад з фторопласту тощо, запобігає перетіканню промивної рідини через зазор між перехідником, корпусом і обоймою магнітної системи. Таким чином сукупністю суттєвих ознак маємо комплексне технічне рішення, яке забезпечує технічний результат, достатній для вирішення поставленої задачі винаходу. Суть винаходу пояснюють креслення. На фіг. 1 зображено загальний вигляд уловлювача магнітного, на фіг. 2 - теж у перерізі А-А, на Фіг. 3 - вигляд уловлювача магнітного з опорою ковзання/ущільнення між перехідником і діамагнітною кришкою. Уловлювач магнітний містить корпус 2, який перехідником 1 приєднують до колони бурильних труб, коронку 3 для руйнування шару шламу на вибої свердловини та направлення металевих уламків до основної магнітної системи 4. У корпусі (2) розміщена із зазором обойма 6, до якої кріпиться основна магнітна система (4), з можливістю вільного провертання у корпусі (2), що запобігає зношенню її робочої поверхні. Основна магнітна система (4) скомпонована із центрального 10, проміжних 9 та сегментних 7 магнітопроводів різнойменної полярності, між якими розміщені постійні магніти 8 із рідкісноземельних металів. У центральному магнітопроводі (10) виконано промивальний отвір 15 для промивання свердловини при ловильних роботах. На бокових торцевих поверхнях проміжних магнітопроводів (9) розміщені допоміжні постійні магніти 14, які виконують роль екрана магнітного поля, при цьому для їх фіксації в обоймі (6) виконані фіксаційні пази 16, кількість яких кратна кількості додаткових магнітів (на Фіг. 2, як приклад кратна чотирьом магнітам). До верхньої частини магнітної системи (4) закріплена, як приклад на болтах 13, діамагнітна кришка 11, яка може бути виконана з канавкою 17 під кільце 12 (Фіг. 3) з матеріалу з низьким коефіцієнтом тертя (фторопласту тощо), яке служить опорою ковзання для магнітної системи (4) та запобігає проникненню промивальної рідини через зазор між перевідником 1 та кришкою 11, при цьому таку ж канавку (17) у такому випадку виконують і на торцевій поверхні перехідника (1), що прилягає до діамагнітної кришки (11). Усі повітряні проміжки між обоймою (6), кришкою (11), магнітопроводами 7, 9, 10 та магнітами 8,14 заливають високотемпературною смолою 5 на епоксидній основі, що забезпечує жорсткість магнітної системи 4 та попереджує корозію і розмивання елементів системи. Уловлювач магнітний працює наступним чином. За допомогою перехідника 1 уловлювач магнітний приєднують до колони бурильних труб (на Фіг. не наведено) і опускають у свердловину. Не доходячи до вибою або уловлюваного предмету 5-10 м, включають циркуляцію промивальної рідини, яка, протікаючи через промивальний канал 15, очищує вибій свердловини і сторонні феромагнітні предмети від шламу. Одночасно з промиванням уловлювач з обертанням доводять до аварійного предмету і розпочинають процес руйнування шламу. Після цього виключають циркуляцію промивальної рідини та зупиняють обертання колони. Уловлювач декілька разів трохи піднімають і розвантажують на вибій (уловлюваний предмет). При цьому магнітний потік, створюваний магнітною системою 4 замикається через уловлювані предмети, внаслідок чого останні притягуються потужним магнітним полем до робочої поверхні системи. По закінченні ловильних робіт уловлювач з притягнутими феромагнітними предметами піднімають на поверхню. Технічний результат від застосування уловлювача магнітного досягається за рахунок підвищення вантажопідйомності, завдяки зменшенню розсіювання магнітного поля та підвищення коефіцієнта використання магнітної енергії магнітного поля, що дозволяє покращити техніко-економічні показники буріння свердловин, їх експлуатації і ремонту. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 60 1. Уловлювач магнітний, що містить корпус з перехідником, фрезерну коронку, розміщену у корпусі основну магнітну систему, виконану у вигляді набору пластин магнітів і магнітопроводів різнойменної полярності, та допоміжні магніти, який відрізняється тим, що основна магнітна система, яка скомпонована із центрального магнітопроводу з промивальним отвором, проміжних і сегментних магнітопроводів різнойменної полярності, між якими розміщені постійні магніти із рідкісноземельних металів, поміщена у циліндричну обойму, яка служить магнітопроводом, і відмежована у верхній частині від перехідника діамагнітною кришкою, закріпленою до основної магнітної системи, між обоймою і боковими торцевими поверхнями проміжних магнітопроводів розміщені допоміжні постійні магніти так, що полярність допоміжних магнітів відповідає полярності проміжних магнітопроводів та обойми, при цьому обойма 2 UA 99790 C2 5 споряджена фіксаційними пазами, кількість яких кратна кількості допоміжних постійних магнітів, і обойма розміщена у корпусі з зазором з можливістю вільного провертання магнітної системи разом з обоймою у корпусі. 2. Уловлювач магнітний за п. 1, який відрізняється тим, що на діамагнітній кришці основної магнітної системи та на прилягаючій до неї поверхні перехідника виконана канавка, в якій поміщена опора ковзання/ущільнення у вигляді кільця із матеріалу з низьким коефіцієнтом тертя (фторопласту тощо). 3 UA 99790 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4