Наддолотное ловительное устройство

(71) Всесоюзный научно-исследователский институт буровой техники(56) Патент США В 384180,кл. 66-99, опублик. 1974.Авторское свидетельство СССРУ 1177447, кл. Е 21 В 31/03, 1984. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ВТОРСНОМУ СВИ(54) НАДЦОЛОТНОЕ ЛОВИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО(57) Изобретение относится к буровому инструменту и позволяет повыситьэффективность работы устройства засчет обеспечения гарантированногоудержания шлама в полости кожуха,Устройство содержит корпус (К) 1 сосевым промывочным каналом 2 и переходниками 3 в верхней и нижней частях, кожух 4 с радиальными каналами.Он закреплен на К 1 с образованиемкольцевой полости 5 между внутренней поверхностью (ВП) и наружной поверхностью кожуха 5 и К 1. Причем ВП кожуха 4 коническая с большим основанием в нижней части. Угол наклона этой поверхности относительно оси устрой, ства выбирается в соответствии со специальной зависимостью. Также ВП кожуха 4 м.б. ступенчатой, высота каждой ступени равна или больше разности наружного диаметра кожуха 4 и Изобретение относится к буровомуинструменту, а именно к устройствам,предназначенным для улавливания иудаления с забоя шлама и металлических предметов,.Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства эасчет обеспечения гарантированногоудержания шлама в полости кожуха.На фиг.1 изображено наддолотноеловильное устройство в рабочем положении с указанием сил, действующихна частицы шлама в процессе бурения;на фиг.2 - устройство с кожухом,внутренняя поверхность которого выполнена конической; на фиг.3-устройство с кожухом, внутренняя поверхность которого выполнена с винтовойнарезкой.Устройство состоит из корпуса 1 сосевым промывочным каналом 2 и переходниками 3 в верхней и нижней частях корпуса 1, На корпусе 1 закреплен кожух 4 с образованием кольцевойполости 5 между внутренней стенкойкожуха 4 и наружной корпуса 1,Внутренняя поверхность кожуха 4выполнена конической с большим основанием в нижней части, причем угол наклона внутренней конической поверхности кожуха 4 относительно оси устройства выбирается в соответствии сзависимостью где 6 - угол наклона внутренней поверхности кожуха, град; диаметра долота. Кроме того, ВП кожуха 4 м.б, выполнена в виде спиралис винтовой нарезкой, направление которой обратно направлению вращенияинструмента. В процессе бурения шламс потоком промывочной жидкости поднимается в полость 5 кожуха 4, Частицышлама, сталкиваясь с ВП кожуха 4,отражаются от нее в ниэ полости 5.2 з.п. ф-лы, 3 ил. 2Р - наружный диаметр кожухаН4, мм;Р - диаметр долота 6, мм;- расстояние от нижнего торца 5 долота б до верхнего торцакожуха 4, мм.Внутренняя коническая поверхностькожуха 4 может быть выполнена в виде ступенчатых участков, где высота каждой ступени равна или больше разности Р я и Р , что уменьшает металлоемкость кожуха при его изготовлении, а также увеличивает объем полости 5, Коническая поверхность кожуха 4 также может быть выполнена в виде спирали 7 с винтовой нарезкой, направление которой противоположно направлению вращения инструмента. Угол конической поверхности кожуха определяется с учетом центробежной силы Г, реакции конической поверхности .на.частицы шлама М, направленной в сторону дна полости и равнодействующей сил Р и 11-К, угла между осью вращения и осью устройства Ы, угла между силами Р и Б-ч.Для того чтобы сила К была равнанулю или направлена в сторону дна полости при любых режимах вращения устройства, необходимо и достаточно,.чтобы угол уклона был большим или равным максимально возможному углу перекоса осей вращения и симметрии устройства, т,е, 0 7 с Угол наклона внутренней конической поверхности кожуха В определяется следующим образом, 1406336В плоскости сечения открытого конца накопительной полости ловильного устройства максимальное смещение оси симметрии устройства относительно06-Эноси вращения равно --- (см.фиг.1)2ЭФ - ПнКогда ц 97 -- - -21, ф0 - Энто 03 агсгр21.Таким образом, выполнение внутрен.ней поверхности с углом уклона боль 04,- оншим или равным агсГц - в вобеспе 21,чивает сохранность твердых частиц в ловильном устройстве во время бурения с любыми частотами вращения.Устройство работает следующим образом.Перед спуском колонны труб на забой скважины к низу колонны труб при помощи переходника 3 крепят корпус 1 с установленным на нем кожухом 4 и долотом 6. Перед установкой устройства в зависимости от диаметра скважины и режима бурения подбирают кожух 4 и долото 6 необходимых размеров. После установки устройства колонну труб спускают на забой и осуществляют бурение. В процессе бурения шлам, поднимаясь потоком промывочной жидкости, попадает в полость 5 кожуха 4. Вход шлама в полость 5 кожуха 4 может осуществляться по любой траектории, в результате чего частицы шлама, сталкиваясь с внутренней конической поверхностью кожуха 4, отражаются от нее в низ полости 5.После прекращения бурения колонну труб вместе с устройством поднимают на поверхность и очищают полость кожуха от шлама.Устройство способствует наиболее полному удалению металла с забояскважины, что способствует увеличению проходки на долото и механической скорости бурения. 5 Фор мул а изобретения 0 Ф - Пн В 7 агсгд ----где 8 - угол наклона внутреннейстенки кожуха, град;Вн - наружный диаметр кожуха,мм;Р- диаметр долота, мм;- расстояние от нижнего торцадолота до верхнего торца35кожуха, мм.2, Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что коническаяповерхность кожуха выполнена ступен 40 чатой, причем высота каждой ступениравна или больше разности наружногодиаметра кожуха и диаметра долота.3. Устройство по пп.1 и 2, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что внут 45 ренняя коническая поверхность кожухавыполнена в виде спирали с винтовойнарезкой, направление которой обрат-но направлению вращения инструмента. Наддолотное ловильное устройство, содержащее корпус с осевым промы О вочным каналом и переходниками вверхней и нижней частях, кожух с радиальными каналами, закреплечный накорпусе с образованием кольцевой полости между внутренней и наружной 15 стенками кожуха и корпуса, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения эФфективности работы устройства за счет обеспеч.ния гарантированного удержания шлама в полости 20 кожуха, внутренняя поверхность кожуха выполнена конической с большимоснованием в нижней части, с угломнаклона стенки кожуха относительнооси устройства, определяемым в соот ветствии с зависимостью140 б 336 г.З оставитель С.Ив ехред М,Ходанич актор А.Долинич КорректоР В,сутяга з 3173 ираж 531 130 венно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная ои 1 ИИПИ Государстве по делам нзобре 35, Москва, %-35, Подписноого комитета СССРннй и открытийаушская наб., д, 45