Расширитель

(72) Авторы изобретеии Бусел, В.Д.Загнибеда, А.Д, А, ф. Полешко, О. А, Розенбе А.А. Бугаев, 10 Я, Б. Немировск ового Крас материалов Знамени инст Украинской С 1) Заявител С ШИРИТЕ ЛЬ буровой техвам, предна кважин в так руж изоб дост вы"ффон Недост5 ется в тзволяет увза счет раметра. Этлишь частдеформапЗначение эции стольдиаметр окица полностью экстшуатараздачи его зможным,Изобретение относится книке, в частности к устройстзначенным для расширения спроцессе бурения,Известен расширитель, выполненныйв виде трубчатого стального корпуса срезьбами на обоих концах, боковая поверхность которого оснащена алмазами.Алмазоносная матрица расширителяполнена в виде штабиков полосчатоймы 1.Недостатком такого расширителя является то, что его алмазоносная матрица,работая в абразивной среде, довольнобыстро изнашивается, теряя при этомпервоначальный размер. Вследствие этогорасширитель не может выполнять своирабочие функции и становится непригодным к дальнейшей эксплуатации,хотя его алмазоносная матрне изношена, Увеличить срокции этого расширителя путемкорпуса не представляется во как из-за возникающей при этом окной деформации происходит нарушение крепления пластин в корпусе.Наиболее близким к предлагаемомуретению по технической сущности иигаемому эффекту является расширитель бурового устройства, состоящий из цилиндрического корпуса с внешней резь- бовой частью, на наружной поверхности которого в пазах размещены рабочие элементы в виде пластин, с вставками из износостойких материалов, Между пазами в корпусе выполнены канавки 2,ат этого устройства заклю ом то его конструкция не иеличить размеры расширите здачи его внутреннего диао связано с тем, что канавк ично локализируют окружную ию в обьеме металла под нимтой локализированной деформ незначительно, что наружны расширителя увеличивается пр976004 4ль радиус которой определяется из зависии мости 3этом на очень малую величину. При да нейшем увеличеиии окружной деформаци, вследствие упрочнения металла, окружная деформация охватывает всю стенку расширителя, что приводит к разрушению крепления алмазоносных пластин в корпусе, 11 роме того, закрепление алмазоносных пластин в корпусе расширителя не совсем надежное, что может привести к въходу расширителя из строя, 10Целью изобретения является повышение долговечности расширителя путем ьосстановления первоначальных размеров после частичного износа.Поставленная цепь достигается тем, 15 что в расширителе, содержащем цилиндрический корпус с внешней резьбовой частью, на наружной поверхности которого в пазах размещены рабочие элементы в виде пластин, с вставками из износо О стойкого материала, а между пазами выполнены канавки, боковые поверхности канавок выполнены по форме кривых второго порядка, а основание выполнено в виде участков граней правильного много угольника, описанного на окружности, радиус которой определяется из формулы Р= гвп + (0,48-0,56) 1,где гн - радиус внутренней поверхностирасширителя;- толщина стенки под пазами,при этом отношение суммы ширин участков основания канавок к длине окрркностивнутренней поверхности расширителя, пронорционально отношению толщины стенкииод канавкой к толщине стенки под пазом,а на внутренней поверхности корпуса подего внешней резьбовой частью выполненавыточка, длина которой на 0,6 гвп превышает длину наружной резьбовой.части,На фиг. 1 показан расширитель бурового устройства,продольный разрез; нафиг,2-разрез Л-А на фиг.1,в местах крепления рабочих элементов;на фиг.З- один извариантов крепления пластинки в пазу корпусса;на фигА - схема раздачи расширителядеформирующим элементом.Расширитель состоит из корпуса 1,имеющего наружную резьбовую поверхность 2 и внутреншою поверхность 3, 50радиусом г 11 . В корпусе выполнены пазы4, в которых размещены рабочие элементы 5. Между пазами имеются канавки 6,у которых образующие боковых поверхностей 7 выполнены в виде кривых второго порядка, а основание 8 выполненов виде участков граней правильного многоугольника, описанного на окружности,Я= + (0,48+0,56) ,где 1 Еп - радиус внутренней поверхностирасширителя;- толщина стенки под пазами,Отношение суммы ширины оснований8 канавок 6 к длине окружности радиусом Гп пропорционально отношению толщины стенки под канавкой к толщине стенки под пазом. На внутренней поверхностиЭ, корпуса 1 под его резьбовой поверхностью 2 выполнена кольцевая выточка9, длина которой на 0,6 гц, а глубинадолжна быть больше разности наружногорадиуса деформирующего элемента 10 срадиусом внутренней поверхности расширителя. Паз 4 имеет в поперечном сеченииформу трапеции. Пластины 5 выполненытакже в виде трапеции, причем для удобства сборки пластин в корпусе большееоснование трапеции пластинок не превышает меньшего основания трапеции паза 4,Работа расширителя осуществляется следующим образом,Бурение скважины новым расширителем осуществляют до потери его наружного диаметра до заданной величиььь При этом до 50% алмазов алмазоносных пластин оказываются неиспользованными. Расширитель поднимают на поверхность и приступают к его поперечному растягиванию. Для этого через его внутреннюю полость протягивают деформируюший элсмент 10, диаметр которого больше внут=- реннего диаметра расширителя на величину, зависящую от износа алмазоносных палстин 5, а также от толщины стенки под канавкой в расширителе. При этом наружный диаметр корпуса увеличивается до первоначального рабочего размера и расширитель может быть использован повторно дпя бурения скважины, Предложенное конструктивное выполнение расширителя позволяет раздавать его корпус деформирующим элементом на требусмую степень деформации. При этом выполнение радиуса, определяющего толщину стенки под канавкой, а также ширин участков основания канавок, соответственно указанным соотношениям, цозволяет локалнзировать требуемую деформацию с учетом упрочнения для ппастичных металлов в объеме, ограниченном канавками, Б случае, если радиус, определяющий толщину стенки под канавкой, выполнен больше, .5 0760 чем расчитанный цо указанному соотношению, то возникающее упрочнение металла повышает предел текучести материала и деформация охватывает все по перечное сечение расширителя, Это приводит к разрушению крепления пластин в корпусе. При выполнении радиуса меньше диапазона указанного соотношения снижаются прочностные свойства корпуса и при его работе может наступить раз.10 рушение. Выполцение образуюппсх боковых поверхностей канавок в виде кривых второго порядка, обеспечивает плавное изменение деформации по высоте канавки с уменьшением ев по мере. увеличения 13 радиуса корпуса. Выполнение основания канавок в виде участков граней правильного многоугольника обеспечивает осесимметричность деформации, т.е, увеличение как щаговых размеров, так и на- О ружного диаметра каждой из алмазосодер. жащих пластин на одну и ту же величину. Наличие под наружной резьбовой частью внутренней выточки указанной длины лишает деформации эту часть корпуса и предохраняет ее от воздействия деформации соседнего участка корпуса,риала, а между пазами выполнены канавки о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения долговечности путемвосстановления первоначальных размеровпосле частичного износа, боковые поверхности канавок выполнены по форме кривых второго порядка, а основание канавок выполнено в виде участков гранейправильного многоугольника, описанногона окружности, радиус которой определяется нз формулы й во+(О 4;8+О 56) где гвп - радиус внутренней поверхности расширителя;С - толщина стенки под пазами, при этом отношение суммы ширин участков основания канавок к длине окружности внутренней поверхности расширителя процорционально отношению толщины стенки под канавкой к толщине стенки под пазом а на внутренней поверхности корпуса под егс внешней резьбовой частью выполнена выточка, длина которой на 0,6 гц превышает длину наружной резьбовой части.Формула изобретения Зв Расширитель, содержащий пилнндрический корпус с внешней рвзьбовой частью, на наружной поверхности которого в пазах размещены рабочие элементы в виде плас И тин с вставками из износостойкого матеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бугаев А.А. и др. Синтетическиеалмазы в геологоразведочном бурении.Киев, Наукова думка, 1978, с.110-111,2, Корнилов Н.И. и др. Породоразрушающий инструмент для геологоразведочных скважин. М., Недра", 1979, с. 87Составитель Д Ч ерепенкиредактор А, Шандор Техред М. Надьаказ 8958/54 Тираж 623 ВНИИПИ Государственного комитета СС