Устройство для определения ресурса долота

(514 Е 2 В 12 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ним ра енмеждуновлена пруживиде кольца свзаимодействуютия И 4 кпружиной 5, коДолговечностьдолговечностини мают усилиреждаюшему дщим усталостИндикатор 4 кис лепесткамипоследних. Подействием пружвом направленВ результатепромывочной жчто говорит о змещ И 4 урению нтроляповыи опредержит ерстиятчик 2 последл. 5 ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯРЕСУРСА ДОЛОТА(57) Изобретение относится к бскважин и предназначено для коизноса гнарошечных долот. Цельшение достоверности информации прделении ресурса долота. Устр-во сокорпус (К) 1 с радиальными отвми 7. Внутри К 1 установлены даи индикатор (И) 4 износа. Над а регулировочная гайка 6, и гайкой 6 в К 1 устана 5. Датчик 2 выполнен в тарировочными лепестками 3, шими с И 4. Усилие прижалепесткам 3 регулируется торая фиксируется гайкой 6. лепестков 3 задается равной долота. Лепестки 3 восприя, эквивалентные по повействию усилиям, вызываюные повреждения в долоте, нематически взаимодействует 3 до момента разрушения сле их разрушения И 4 подины 5 перемешается в осеии и открывает отверстие 7.этого снижается давление идкости в бурильных трубах, критическом износе долота1Изобретение относится к области бурения скважин и предназначено для контроля износа шарошечных долот при бурении в различных горно-геологических условиях.Цель изобретения - получение достоверной информации при определении ресурса долота.На чертеже показано устройство для определения ресурса долота.Устройство содержит корпус 1, внутри которого находятся датчик 2 износа с тарированными лепестками 3 одинакового поперечного сечения, полый индикатор 4 износа со ступенчатой наружной поверхностью, пружина 5 и регулировочная гайка 6. Корпус 1 снабжен радиальными отверстиями 7, перекрытыми в исходном положении полым индикатором 4 износа, который в нижней части имеет герметизирующую манжету 8.Устройство устанавливается в бурильную колонну непосредственно над долотом и работает следующим образом,Для того, чтобы предусмотреть разрушение индикатора усталостных повреждений раньше, цем наступит предельно допустимый износ долота, необходимо определить минимальную долговечность долота в выборке статически достаточного объема, Для этого на стенде испытания долот в условиях, близких к условиям бурения (осевой нагрузке, частоте вращения, наличию промывочной жидкости), отрабатывают долота одного типа и размера в количестве, достаточном для получения кривой нормального распределения числа их отказов во времени. Поскольку испытания проводятся при фиксированных режимных параметрах в одинаковых условиях, кривая нормального распределения отказов будет характеризовать качество изготовления долот. В кацествя критерия отказа принимают предельный усталостный (или абразивно-усталостный) износ опоры или вооружения шарошки, выраженный в миллиметрах износа опоры или количестве разрушенных зубьев вооружения шарошки. По результатам испытаний (путем математической обработки данных) определяют минимальную Т и среднюю Т долговечность долота.Одновременно с испытанием долот тари руют индикатор усталостных повреждений, устанавливаемый в корпусе устройства для определения ресурса долота непосредственно над долотом. В процессе совместного с долотом нагружения на стенде индикатор воспринимает усилия, эквивалентные по повреждчющему действию усилиям, вызывающим уст злостные повреждения в долоте, В результате суммирования усталостных повреждений после определенного количества циклов нагружения индикатор разрушается, момент разрушения фиксируется.510 30 35 40 50 55 15 20 25 Путем экспериментального подбора сечения разрушаемых элементов (усиков) индикатора задают его долговечность до разрушения (с., равную минимальной долговечности долота Т". т. е. при 1 ст=Т-. заведомо известно, что при любых совместных условиях работы тарированный индикатор усталостных повреждений разрушится раньше (или одновременно), чем любое долото испытанного типа и размера. При бурении скважины в состав бурильной колонны (например, в качестве наддолотного переходника) включается устройство для определения ресурса долота, в корпусе которого установлен тарированный индикатор усталостных повреждений, идентичный по всем показателям подобранному на стенде. В процессе спуска в скважину и во время бурения индикатор воспринимает усилия, эквивалентные по повреждающему действию усилиям, вызываюгцим усталостные повреждения в долоте. После определен ного количества ци клов нагружения в скважине тарированные усики индикатора разрушаются, момент разрушения регистрируют на поверхности буровой по резкому снижению давления промывочной жидкости в нагнетательном трубопроводе. Если выразить долговечность индикатора в скважине через 1 то отношению . " будет учитывать изменение есмь 1 условий его работы (и соответственно условий работы долота) в скважине по сравнению со стендовыми условиями, т. е. индикатор в скважине разрушится раньше ил и позже, цем в стендовых условиях, но это разрушение произойдет вследствие усталости под действием циклической нагрузки, а эта нагрузка эквивалентна по поврежденному действию нагрузке, действующей на долото. По формуле Тс-=Тс. -- " - определяют ресурс долота, поскольку наибольшая вероятность его работы до исчерпания заданного ресурса выражается через среднее значение долговечности Т-, а отношение всю характеризует влияние конкретных условий эксплуатации. При возникновении в бурильной колонне динамических усилий полый индикатор 4 износа получает осевое возвратно-поступательное перемещение, при этом он воздействует на лепестки 3 датчика 2 износа, вызывая в них накопление усталостных повреждений. Усилие прижатия индикатора 4 износа к тарированным лепесткам 3 регулируется за счет пружины 5, которая фиксируется регулировочной гайкой 6.1460183 Формула изобретения Составитель А. Хромин Редактор А. Мотыль Техред И. Верес Корректор Н. Король Заказ 421/29 Тираж 51 Ф Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101,зДолговечность лепестков 3 задается равной долговечности долота путем предварительного тарирования их на стенде, В скважине, как и на стенде, лепестки 3 датчика 2 износа воспринимают усилия, эквивалентные по повреждающему действию усилиям, вызывающим усталостные повреждения в долоте. Индикатор 4 износа кинематически взаимодействует с лепестками 3 датчика усталостных повреждений до момента разрушения тарированных лепестков 3. После их разрушения полый индикатор 4 нод действием усилия пружины 5 перемещается в осевом направлении и открывает сквозные отверстия 7 в корпусе 1. В результате этого резко снижается давление промывочной жидкости в бурильной колонне, что регистрируется на поверхности по показаниям манометра, установленного на нагнетательном трубопроводе, и является сигналом о критическом износе долота.Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении ком 4мерческой скорости бурения и проходки на долото благодаря оптимальной отработке долот до исчерпания их ресурса. Устройство для определения . ресурсадолота, включающее корпус с радиальными отверстиями, индикатор износа, установлен ный в корпусе, и датчик износа, отлииаюи 4 ееся тем, что, с целью повышения достоверности информации при определении ресурса долота, оно снабжено пружиной и регулировочной гайкой, установленной над индикатором износа, причем пружина установлена в корпусе между индикатором износа и регул ировочной гайкой, а датчик износа выполнен в виде кольца с тарнровочными лепестками и установлен в корпусе с возможностью взаимодействия 20 тарировочных лепестков с индикатором износа.