×
25.08.2017
217.015.ad87

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ СБОРКИ ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к буровой технике, а именно к буровым шарошечным долотам. Технический результат заключается в повышении ресурса опоры шарошечного долота. Согласно способу селективной сборки шарошечного долота лапы и шарошки предварительно нумеруют, замеряют размеры лапы на опоре лапы, шарошки в опоре шарошки, заносят в персональный компьютер (ПК), где специальная программа подбирает оптимальное сочетание номеров лап и шарошек, после чего секции долота собирают и сваривают. Предварительно замеряют толщину разрезных втулок, шайб и колпачков tв, tш, tк, заносят их в ПК, рассчитывают для всех возможных комбинаций лап и шарошек диаметральные зазоры большой и малой опор скольжения шарошечного долота, линейные зазоры большой и малой опоры скольжения шарошечного долота и геометрические параметры шайб, разрезных втулок и колпачков, затем программа формирует таблицу с оптимальным сочетанием номеров лап и шарошек, при этом минимально необходимые зазоры разрезных втулок, шайб и колпачков для работы шарошечного долота определяют из определенных математических выражений. 3 ил.

Изобретение относится к буровой технике, а именно к буровым шарошечным долотам.

Известен способ сборки шарошечных долот со случайным подбором лап и шарошек, а также случайной компоновкой долот из секций (Сопин П.И., Богомолов P.M. и др. Шарошечные долота и бурильные головки: Каталог. - М.: ЦИНТИХИМНефтемаш, 1990, с. 54-56).

Недостатком данного способа является то, что сборка лап и шарошек производится произвольно в пределах допуска и, соответственно, появляются разные величины диаметральных и линейных зазоров и, как следствие, рабочие поверхности опоры шарошечного долота нагружаются неравномерно. Также существенным недостатком является то, что в долоте могут использоваться секции с большим разбросом зазоров и ресурс шарошечного долота сокращается до ресурса секции, собранной зазорами, наиболее отличными от зазоров двух других секций.

Известен способ сборки опоры шарошечного долота, при котором партию лап и шарошек сортируют в порядке возрастания разности радиальных подшипников скольжения, а в случае изготовления партии долот более 50 штук, лапы и шарошки разбивают на размерные группы, в пределах которых они собираются в случайном порядке (№2140517, Е21В 10/22, опубл. 27.10.1999 г.).

Недостатком данного способа является то, что в процессе сортировки лап и шарошек не учитывается линейный размер, обуславливающий неравномерную нагрузку упорного подшипника скольжения, а в пределах размерных групп не исключена случайная сборка шарошек и лап в секции. Также в долота могут собираться секции с большим разбросом линейных и диаметральных зазоров.

Известен способ сборки опоры шарошечного долота, где лапы и шарошки нумеруют, а их линейные и диаметральные размеры D, d, Н, h, Dш, dш, Нш, hш, замеряются и заносятся в ЭВМ, а специальная программа высчитывает для данных размеров оптимальные зазоры ΔR и ΔН (патент РФ №2184203, Е21В 10/20, опубл. 27.06.2002 г.).

Недостатком данного способа является то, что не полностью исключается случайная сборка лап и шарошек в секции; обусловлено это тем, что лапы и шарошки уже произведены, а их линейные и диаметральные размеры уже имеются и повлиять на получение оптимального зазора в радиальных и упорных подшипниках шарошечного долота у производителя уже не получится, а специальная программа выберет наиболее близкие по значению размеры, при этом зазоры ΔR и ΔН могут не быть оптимальными.

Целью настоящего изобретения является повышение ресурса опоры шарошечного долота за счет оптимизации распределения нагрузок, передаваемых от вооружения на опору и, как следствие, увеличение ресурса долота.

Поставленная цель достигается тем, что способ селективной сборки шарошечного долота, заключающийся в том, что лапы и шарошки предварительно нумеруют, замеряют размеры лапы D, d, Н, h на опоре лапы, шарошки Dш, dш, Нш и hш в опоре шарошки, заносят в ПК, где специальная программа подбирает оптимальное сочетание номеров лап и шарошек, после чего секции долота собирают, согласно изобретению, предварительно замеряют толщину разрезных втулок, шайб и колпачков tв, tш, tк, заносят их в ПК, рассчитывают для всех возможных комбинаций лап и шарошек диаметральные зазоры большой и малой опор скольжения шарошечного долота ΔD и Δd, линейные зазоры большой и малой опоры скольжения шарошечного долота ΔН и Δh и геометрические параметры шайб, разрезных втулок и колпачков, затем программа формирует таблицу с оптимальным сочетанием номеров лап и шарошек, при этом минимально необходимые зазоры разрезных втулок, шайб и колпачков Lопт.в, Lопт.ш, Lопт.d.колп. для работы шарошечного долота определяют из условия:

Lопт.в=ΔD-2*tв;

Lопт.ш=ΔH-2*tш;

Lопт.d.колп.=Δd-2*tк, где

ΔD - диаметральный зазор большой опоры скольжения шарошечного долота;

tв - толщина разрезной втулки;

ΔН - линейный зазор большой опоры скольжения шарошечного долота;

tш - толщина шайбы;

Δd - зазор малой опоры скольжения шарошечного долота;

tк - толщина колпачка.

Предлагаемое изобретение в сравнении с прототипом выявило наличие новых признаков способа, а именно то, что селективная сборка может идти по трем параметрам сразу, которые обуславливают равномерность распределения нагрузки по опоре, а для получения постоянного зазора используются различные по геометрическим параметрам комплектующие разрезные втулки, шайбы, колпачки. Это обуславливает равномерный износ всех опор шарошечного долота. Таким образом, заявляемый способ сборки долот соответствует критерию изобретения «новизна».

На прилагаемой фигуре 1 показаны опора лапы и опора шарошки; на фиг. 2 - втулка, шайба, колпачок; на фиг. 3 показаны в сборе шарошка, лапа, втулка, шайба, колпачок.

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно нумеруют лапы 1 и шарошки 2 шарошечного долота. Затем замеряют размеры лапы D, d, Н, h на опоре лапы, шарошки Dш, dш, Нш и hш в опоре шарошки, а также толщину разрезных втулок 3, шайб 4 и колпачков 5 tв, tш, tк. После чего эти размеры заносят в ПК, где с помощью специальной программы выбирают необходимые геометрические параметры разрезных втулок, шайб и колпачков (фиг. 2). Затем собирают лапы 1, шарошки 2, разрезные втулки 3, шайбы 4 и колпачки 5 в отдельные секции, выдерживая необходимые зазоры между всеми комплектующими, которые рассчитываются по следующим формулам:

ΔD=Dш-D - диаметральный зазор большой опоры скольжения шарошечного долота;

Δd=dш-d - зазор малой опоры скольжения шарошечного долота;

ΔН=Нш-Н - линейный зазор большой опоры скольжения шарошечного долота;

Δh=hш-h - линейный зазор малой опоры скольжения шарошечного долота, где

D, d - диаметры большого и малого радиального подшипника скольжения опоры лапы;

Н, h- линейные размеры от шариковой дорожки до большого и малого упорного подшипника скольжения лапы соответственно;

Dш, dш - диаметры большого и малого радиального подшипника скольжения опоры шарошки;

Нш и hш - линейные размеры от шариковой дорожки до большого и малого упорного подшипника скольжения шарошки соответственно.

Далее рассчитывают минимально необходимые зазоры для работы шарошечного долота для разрезных втулок 3, шайб 4 и колпачков 5:

Lопт.в=ΔD-2*tв;

Lопт.ш=ΔH-2*tш;

Lопт.d.колп.=Δd-2*tк, где

tв, tш, tк - толщины разрезной втулки, шайбы и колпачка.

Далее собирают шарошечное долото из секций с близкими по значению зазорами, тем самым полностью исключая случайную сборку лап 1 и шарошек 2, так как всегда выдерживаются одинаковые необходимые зазоры в паре лапа-шарошка за счет различных параметров разрезной втулки 3, шайбы 4 и колпачка 5. За счет этого подшипники всех трех секций шарошечного долота одновременно вступают в работу, увеличивая тем самым стойкость опоры шарошечного долота. Затем секции шарошечного долота свариваются.

Предлагаемый способ сборки шарошечного долота повышает ресурс опоры шарошечного долота за счет того, что все рабочие поверхности опоры одновременно вступают в работу и нагрузка, передаваемая от забоя, распределяется равномерно по поверхности подшипников, снижая риск возникновения больших пиковых нагрузок на том или ином участке подшипника. Благодаря тому что в сборке долота участвуют секции только с одинаковыми зазорами, нагрузка, передаваемая от забоя на долото, равномерно распределяется по всем опорам шарошечного долота.


СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ СБОРКИ ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА
СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ СБОРКИ ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА
СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ СБОРКИ ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 23 items.
27.06.2014
№216.012.d8b9

Буровой раствор

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к безглинистым гелево-эмульсионным буровым растворам для бурения наклонно-направленных и горизонтальных нефтяных и газовых скважин с различными отклонениями от вертикали. Буровой раствор, содержащий углеводородную фазу и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521259
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.04.2015
№216.013.46e5

Лопастное долото (варианты)

Группа изобретений относится к долотам режущескалывающего действия, корпуса которых изготовлены как из стального материала, так и из матричного материала, пассивная калибрующая часть которых наплавлена твердосплавным покрытием и усилена алмазными поликристаллическими резцами PDC. Лопастное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549653
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.08.2015
№216.013.6c37

Лопастное долото

Изобретение относится к долотам режуще-скалывающего действия, корпуса которых изготовлены как из стального материала, так и из матричного материала, пассивная калибрующая часть которых наплавлена твердосплавным покрытием и усилена алмазными поликристаллическими резцами PDC. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559261
Дата охранного документа: 10.08.2015
20.08.2016
№216.015.4b8f

Забойный механизм подачи

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано преимущественно при бурении горизонтальных или близких к горизонтали участков ствола скважины. Технический результат заключается в повышении эффективности устройства. Забойный механизм подачи включает цилиндр и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594418
Дата охранного документа: 20.08.2016
25.08.2017
№217.015.ad4c

Устройство для гидромеханического управления направленным роторным бурением

Устройство предназначено для использования при бурении наклонно-направленных и горизонтально-направленных интервалов при строительстве скважин. Устройство содержит трубчатый корпус, толкатель, трубчатый вал, камеру давления, направляемые штифты, поршень с направляющей дорожкой, имеющей первую,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612403
Дата охранного документа: 09.03.2017
25.08.2017
№217.015.ad81

Способ обработки ствола скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам гидромеханического упрочнения ствола в процессе бурения скважин различного назначения. Техническим результатом изобретения является нелинейное повышение показателей качества и эффективности строительства скважин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612413
Дата охранного документа: 09.03.2017
26.08.2017
№217.015.e346

Способ бурения бокового ствола нефтяной скважины

Способ бурения бокового ствола нефтяной скважины включает сплошное вырезание интервала эксплуатационной колонны и цементного камня цилиндрической формы сверху и усеченного конуса снизу, изоляцию интервала расширения путем установки легкоразбуриваемой вставки из мягкого металла цилиндрической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626103
Дата охранного документа: 21.07.2017
19.01.2018
№218.016.058d

Способ и устройство для извлечения и спуска керноприемных труб

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности, а именно к способу и устройству для извлечения и спуска керноприемных труб. Технический результат заключается в упрощении процесса извлечения керноприемной трубы с керном из керноотборного снаряда и спуска на приемные мостки, не допуская...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630933
Дата охранного документа: 14.09.2017
04.04.2018
№218.016.35b2

Способ обработки лапы бурового долота

Способ включает обработку базовых поверхностей хвостовика, двугранного угла, цапфы, имеющей угловой изворот и малую опору. Предварительно в цапфе лапы изготавливают центровочные отверстия, выполненные под углом к оси двугранного угла. Производят установку лапы центровочным отверстием на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646179
Дата охранного документа: 01.03.2018
10.05.2018
№218.016.4f28

Лопастное долото с цилиндрической режущей структурой

Изобретение относится к долотам режуще-скалывающего действия для бурения толщи горных пород под нефть и газ или другого назначения. Технический результат заключается в увеличении срока службы резца при разрушении горной породы лопастным долотом. Лопастное долото с цилиндрической режущей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652727
Дата охранного документа: 28.04.2018
Showing 1-10 of 17 items.
27.06.2014
№216.012.d8b9

Буровой раствор

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к безглинистым гелево-эмульсионным буровым растворам для бурения наклонно-направленных и горизонтальных нефтяных и газовых скважин с различными отклонениями от вертикали. Буровой раствор, содержащий углеводородную фазу и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521259
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.04.2015
№216.013.46e5

Лопастное долото (варианты)

Группа изобретений относится к долотам режущескалывающего действия, корпуса которых изготовлены как из стального материала, так и из матричного материала, пассивная калибрующая часть которых наплавлена твердосплавным покрытием и усилена алмазными поликристаллическими резцами PDC. Лопастное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549653
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.08.2015
№216.013.6c37

Лопастное долото

Изобретение относится к долотам режуще-скалывающего действия, корпуса которых изготовлены как из стального материала, так и из матричного материала, пассивная калибрующая часть которых наплавлена твердосплавным покрытием и усилена алмазными поликристаллическими резцами PDC. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559261
Дата охранного документа: 10.08.2015
20.08.2016
№216.015.4b8f

Забойный механизм подачи

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано преимущественно при бурении горизонтальных или близких к горизонтали участков ствола скважины. Технический результат заключается в повышении эффективности устройства. Забойный механизм подачи включает цилиндр и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594418
Дата охранного документа: 20.08.2016
25.08.2017
№217.015.ad4c

Устройство для гидромеханического управления направленным роторным бурением

Устройство предназначено для использования при бурении наклонно-направленных и горизонтально-направленных интервалов при строительстве скважин. Устройство содержит трубчатый корпус, толкатель, трубчатый вал, камеру давления, направляемые штифты, поршень с направляющей дорожкой, имеющей первую,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612403
Дата охранного документа: 09.03.2017
25.08.2017
№217.015.ad81

Способ обработки ствола скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам гидромеханического упрочнения ствола в процессе бурения скважин различного назначения. Техническим результатом изобретения является нелинейное повышение показателей качества и эффективности строительства скважин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612413
Дата охранного документа: 09.03.2017
26.08.2017
№217.015.e346

Способ бурения бокового ствола нефтяной скважины

Способ бурения бокового ствола нефтяной скважины включает сплошное вырезание интервала эксплуатационной колонны и цементного камня цилиндрической формы сверху и усеченного конуса снизу, изоляцию интервала расширения путем установки легкоразбуриваемой вставки из мягкого металла цилиндрической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626103
Дата охранного документа: 21.07.2017
19.01.2018
№218.016.058d

Способ и устройство для извлечения и спуска керноприемных труб

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности, а именно к способу и устройству для извлечения и спуска керноприемных труб. Технический результат заключается в упрощении процесса извлечения керноприемной трубы с керном из керноотборного снаряда и спуска на приемные мостки, не допуская...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630933
Дата охранного документа: 14.09.2017
04.04.2018
№218.016.35b2

Способ обработки лапы бурового долота

Способ включает обработку базовых поверхностей хвостовика, двугранного угла, цапфы, имеющей угловой изворот и малую опору. Предварительно в цапфе лапы изготавливают центровочные отверстия, выполненные под углом к оси двугранного угла. Производят установку лапы центровочным отверстием на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646179
Дата охранного документа: 01.03.2018
10.05.2018
№218.016.4f28

Лопастное долото с цилиндрической режущей структурой

Изобретение относится к долотам режуще-скалывающего действия для бурения толщи горных пород под нефть и газ или другого назначения. Технический результат заключается в увеличении срока службы резца при разрушении горной породы лопастным долотом. Лопастное долото с цилиндрической режущей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652727
Дата охранного документа: 28.04.2018
+ добавить свой РИД