Металлоуловитель

,11 з(59 Е 21 В 3 П ЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМ ДЕТЕЛЬСТ содер ужно ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(71) Ухтинский индустриальный институт(54) (57) МЕТАЛЛОУЛОВИТЕЛЬ,жащий корпус с камерами на нар й поверхности и постоянные магниты, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы металлоуловителя путем более полного улавливания ферромагнитных частиц при ограничении попадания в камеры обломков породы, он снабжен лопастями, расположенными над камерами, и установленной с возможностью осевого перемещения втулкой, имеющей примыкающие к лопастям пластины с отверстиями, при этом магниты размещены на боковых поверхностях лопастей в зоне перемещения пластин втулки.= (0.6-0,8) юд. 50 55 Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано для улучшения очистки призабойной зоны от обломков металла в процессе бурения.Из находящихся в призабойной зоне обломков частицы металла в наибольшей степени снижают работоспособность долот. Источником таких частиц является вооружение долот, обломки металла, ранее вдавленные в стенки скважины и вновь выпадающие на забой. Очистка призабойной зоны от обломков металла в процессе бурения в связи с широким применением долот, вооруженных твердым и сверхтвердым материалом, становится все более актуальной задачей,Известен шламоуловитель, в котором шлам переносится потоком промывочной жидкости в камеры, ступенчато расположенные на наружной поверхности корпуса 11.Недостатком указанного устройства является быстрое заполнение камер частицами породы. Поэтому для сохранения работоспособности шла моуловителя в период всей работы долота требуется значительный объем камер ловителя. Это, в свою очередь, приводит к снижению прочности и жесткости шламоуловителей, что наряду с малой эффективностью является причиной их ограниченного применения в промышленности.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является металлоуловитель, содержащий корпус с камерами на наружной поверхности и постоянные магниты 12.Данный металлоуловитель осуществляет более избирательный сбор шлама, однако в случае попадания на магниты частиц породы магниты не могут эффективно притягивать в камеры металлические частицы.Цель изобретения - повышение эффек тивности работы металлоуловителя путем более полного улавливания ферромагнитных частиц при ограничении попадания в камеры обломков породы.Указанная цель достигается тем, что металлоуловитель, содержащий корпус с камерами на наружной поверхности и постоянные магниты, снабжен лопастями, расположенными над камерами, и установленной с возможностью осевого перемещения втулкой, имеющей примыкающие к лопастям пластины с отверстиями, при этом магниты размещены на боковых поверхностях лопастей в зоне перемещения пластин втулки.На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - сечение АА на фиг. 1.На корпусе 1 выполнены лопасти 2, в которых заподлицо их поверхности закреплены постоянные магниты 3. Под лопастями установлены камеры 4 для сбора уловленных частиц. Над лопастями 2 соосно корпусу 1 5 10 15 20 25 30 35 установлена втулка 5 с пластинами 6. Посадка втулки 5 обеспечивает возможность ее осевого перемещения относительно корпуса 1 и лопастей 2.Пластины 6 примыкают к боковым поверхностям лопастей 2 и препятствуют проворачиванию втулки 5 относительно корпуса 1. На пластинах 6 выполнены сквозные отверстия, форма которых соответствует расположению магнитов 3 на лопастях 2. В нижней части отверстий сделаны скосы для облегчения съема ферромагнитных частиц с магнитов 3. Между втулкой 5 и уступом корпуса 1 может быть .установлена пружина 7, служащая для увеличения амплитуды осевых колебаний втулки.В процессе бурения устройство вместе с долотом вращается в стволе скважины и может выполнять функции центратора или калибратора. Тяжелые частицы в вихревом восходящем потоке движутся преимущественно в периферийной зоне скважины с угловой скоростью, несколько меньшей скорости вращения долота. Эти частицы приближаются к лопастям 2 и притягиваются магнитами 3.Длина лопастей 2 должна быть достаточной для перехвата ферром агнитных частиц, движущихся в восходящем потоке в зоне расположения устройства. Для улавливания ферромагнитных частиц время их перемещения в поперечном направлении межлопастного пространства до встречи с лопастью 2 должно быть не больше времени движения частицы в осевом направлении вдоль лопастей, Исходя из этих условий длина активной части лопастей может быть определена из зависимости 25 Ъ% - скорость осевого движения частиц;Р - диаметр долота;Ы и ю - соответственно угловая скоростьвращения долота и скорость вращения частиц.По материалам ранее проведенных ис- следований Под действием колебаний долота и бурильной колонны подпружиненная втулка 5 с пластинами 6 совершает возвратно-поступательное движение относительно лопастей 2. Колеблющиеся пластины 6 периодически открывают и перекрывают магниты 3. При перекрытии магнитов 3 притянутые ими ферромагнитные частицы сдвигаются из участков наиболее сильного магнитного поля в камеры 4.Для непрерывной работы устройства в любом положении пластины 6 часть магни1 131999 еся во всех частях скважины, в том числе и у ее стенок.По сравнению с прототипом предлагаемое устройство обеспечивает преимушествен ное улавливание ферромагнитных частиц,что позволяет уменьшить объем камер ловителя и повысить его жесткость и прочность.Предлагаемое устройство оставляет большее свободное сечение скважины и лучше проходит по ее стволу.о(я) Ь+а д-А итель А. С И. Верес 64 Соста ач Техред Тираж ВНИИПИ Государст по делам изобр 1 3035, Москва, Ж - 3 Филиал ППП Патент, г. Билак едактор Ю. Коваказ 9404/26 ен ного коетений и5, РаушскУжгород отя тов 3 должна быть открыта. При одинаковой с магнитами ширине отверстий расстояние между ними должно отличаться от расстояния между магнитами. Расстояние между отверстиями при условии совпадения как минимум двух отверстий с магнитами на длине, соответствующей расположению п магнитов, может быть определено из за- висимости где Ь - расстояние между магнитами;а - ширина магнитов и отверстий,Установка магнитов на лопастях и система их очистки от притянутых ферромагнитных частиц позволяют эффективно улавливать ферромагнитные частицы, движущиНаиболее эффективно применение устройства при бурении долотами уменьшенного и малого диаметра. В таких условиях преимущество предлагаемого устройства в жесткости, прочности и проходимости по стволу по сравнению с известными шла. моуловителями наибольшее. каяКорректор ОПодписноеа СССРытийаб., д, 45Проектная, 4