НЕВРАЩАЮЩИЙСЯ ПРОТЕКТОР ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ КОЛОНН

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для защиты от износа бурильных труб и обсадных колонн от взаимного истирания при бурении наклонных и горизонтальных нефтяных и газовых скважин.
Известен протектор для бурильных труб, имеющий армирующий каркас с внутренним и наружным слоями резины. На внешней поверхности выполнены прямые или винтовые ребра. Протектор состоит из двух частей, соединенных шарнирно. На трубе протектор закрепляется при помощи клина (по патенту US 4266578, кл. F16L 57/00, Е21В 17/10, опубл. 12.05.81).
Недостатком данной конструкции является невозможность надежного крепления протектора на бурильной трубе в осевом положении.
В качестве прототипа взят невращающийся центратор, который состоит из втулки со спиральными ребрами и двух упорных колец, устанавливаемых по обе стороны от центратора. Втулка выполнена из двух частей. Каждая часть имеет армирующий металлический каркас и изготавливается из формованного полимерного материала. Две части соединены подвижно с помощью оси. Каркас выполняется из металлического листа, к которому крепятся петли. Петли не покрыты полимерным материалом. На бурильной трубе центратор закрепляется клином. Упорное кольцо состоит из двух металлических полуколец с фаской на одном конце. Полукольца соединены подвижно с помощью пластин и болтов. На бурильной трубе полукольца закрепляются болтами (по патенту US 8668007, кл. Е21В 17/10, опубл. 11.03.14).
Недостатком данной конструкции является то, что петли, соединяющие две части втулки с ребрами, не покрыты полимерным материалом, а, следовательно, могут быть повреждены во время работы. Также, следует отметить, что такая конструкция не защищает петли от коррозии, что негативно может сказаться на их прочности и затруднить процесс монтажа, демонтажа с бурильной трубы. Кроме того, каркас каждой части втулки состоит из нескольких деталей: непосредственно каркаса, выполненного из листа, и петель, присоединенных к нему неразъемным соединением, например, заклепками. Все это делает процесс изготовления центратора менее технологичным.
Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышение надежности и срока службы невращающегося протектора для бурильных колонн за счет защиты соединений в корпусе протектора и способу изготовления каркаса, а также повышение технологичности изготовления протектора.
Указанный технический результат достигается тем, что невращающийся протектор для бурильных колонн содержит цилиндрический корпус и два упорных кольца, устанавливаемых по обе стороны от корпуса, корпус выполнен из двух частей, представляющих собой полимерные полукольца со спиральными ребрами снаружи, полимерные полукольца имеют армирующий каркас с петлями, с одной стороны полимерные полукольца соединены подвижно с помощью петель и оси, а с другой стороны выполнено разъемное соединение, осуществляемое при помощи петель и клина, каждое упорное кольцо состоит из двух металлических полуколец, с одной стороны металлические полукольца соединены подвижно с помощью пластин и болтов, а с другой стороны выполнено разъемное соединение, осуществляемое при помощи болтов, при этом армирующий каркас с петлями каждого полимерного кольца выполнен в виде единой гнутой листовой детали и полностью покрыт полимерным материалом.
Кроме того, полимерные полукольца могут быть одинаковыми.
Кроме того, на опорных кольцах может быть выполнена фаска.
Кроме того, корпус может быть выполнен из материала РС-26ч-5.
Кроме того, металлические полукольца могут быть выполнены из алюминиевого сплава.
Кроме того, болты разъемного соединения металлических полуколец могут фиксироваться от выпадения на одном из полуколец.
Предлагаемая полезная модель поясняется следующими чертежами, на которых изображен частный случай выполнения невращающегося протектора для бурильных колонн:
Фиг. 1 - протектор, установленный на трубе;
Фиг. 2 - корпус протектора, вид сверху;
Фиг. 3 - полимерное полукольцо корпуса протектора;
Фиг. 4 - корпус протектора, поперечный разрез;
Фиг. 5 - каркас полукольца корпуса протектора;
Фиг. 6 - упорное кольцо, вид сбоку;
Фиг. 7 - упорное кольцо.
Невращающийся протектор для бурильных колонн (фиг.1) устанавливается на бурильной колонне 1 и состоит из цилиндрического корпуса 2 и двух опорных колец 3.
Корпус 2 (фиг.2) состоит из двух полимерных полуколец 4. Полимерное полукольцо 4 (фиг.3) имеет спиральные ребра 5 снаружи и состоит из армирующего каркаса 6 (фиг.4), покрытого полимерным материалом. Каркас 6 (фиг.5) выполнен в виде единой гнутой листовой детали с отверстиями 7 и петлями 8 и 9.
Полимерные полукольца 4 (фиг.4) с одной стороны соединены подвижно с помощью петель 8 и оси 10, а с другой стороны выполнено разъемное соединение, осуществляемое при помощи петель 9 и клина 11.
Упорное кольцо 3 (фиг.6) состоит из двух металлических полуколец 12, с одной стороны металлические полукольца 12 соединены подвижно с помощью пластин 13 и болтов 14, а с другой стороны выполнено разъемное соединение (фиг.7), осуществляемое при помощи болтов 15 с шайбами 16. На металлических полукольцах выполнена фаска 17.
Протектор работает следующим образом.
Цилиндрический корпус 2 устанавливают на бурильной трубе 1 и закрепляют при помощи клина 11. Выше и ниже корпуса 2 устанавливают упорные кольца 3 и закрепляют болтами 15.
В результате спускоподъемных операций и при вращении бурильной колонны за счет использования протектора исключается контакт колонны бурильных труб с обсадной колонной и обеспечивается прохождение бурового раствора.
Полное покрытие петель 8 и 9 полимерным материалом позволяет защитить их от механических повреждений и коррозии в процессе работы, и обеспечивают надежное закрепление цилиндрического корпуса 2 протектора на бурильной трубе 1, повышая его надежность и увеличивая срок службы. Изготовление армирующего каркаса 6 в виде единой гнутой листовой детали также способствует повышению надежности и увеличению срока службы протектора, так как прочность и жесткость такого каркаса выше, чем у составной конструкции. Кроме того, это упрощает процесс изготовления протектора, так как исключаются сборочные операции, и, тем самым, повышается технологичность его производства.
Таким образом, решения, используемые в полезной модели, обеспечивают достижение технического результата.