УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ОБСАДНОЙ ТРУБЫ Российский патент 1997 года по МПК E21B37/02 

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к устройствам для проведения капитального ремонта скважин.

Известно устройство для очистки стенок скважины [1] включающее корпус с проходным внутренним каналом, концентричной ему и гидравлически связанной с указанным каналом кольцевой полостью, причем корпус снабжен радиальными отверстиями и размещенной в кольцевой полости эластичной оболочкой с режущими элементами, входящими в указанные отверстия. При приложении давления и вращающего момента режущие элементы выдвигаются и обрабатывают стенки скважины.

Более близко к предлагаемому устройство для очистки внутренней поверхности обсадной трубы [2] включающее корпус с центральным каналом и выдвижными режущими элементами, связанными с установленными в корпусе с возможностью осевого перемещения подпружиненными поршнями.

Как аналог, так и прототип имеют общий недостаток низкую производительность устройств. Происходит это по следующей причине. В аналоге эластичные манжеты не могут развить достаточных для удаления твердых отложений усилий, а в прототипе, в связи с ограниченными размерами обсадной трубы, поршни, на которых размещены режущие элементы, небольшого размера, и поэтому они также не могут развить больших усилий прижатия режущих элементов к обсадной трубе, в результате твердые отложения нужно проходить несколько раз, что снижает производительность устройства в целом.

Задачей изобретения является повышение производительности устройства для очистки внутренней поверхности обсадной трубы.

Поставленная задача решается описываемым устройством для очистки внутренней поверхности обсадной трубы, включающим корпус с центральным каналом и выдвижными режущими элементами, связанными с установленным в корпусе с возможностью осевого перемещения подпружиненным поршнем. Новым является то, что устройство снабжено клином, выполненным с возможностью взаимодействия с поршнем, причем рабочая поверхность клина снабжена пазами, ответными выступам режущих элементов, а угол при его вершине не превышает угол трения между материалами рабочих поверхностей клина и режущих элементов. Кроме того, новое то, что рабочая поверхность режущих элементов выполнена в виде многозаходной цилиндрической резьбы.

Исследование патентной и научно-технической литературы показали, что подобная совокупность существенных признаков является новой и ранее не использовалась, это, в свою очередь, позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критерию "новизна".

На чертеже изображен общий вид предлагаемого устройства.

Устройство содержит корпус 1 с переводником 2 для крепления забойного двигателя (не показан) и переводника 3 для крепления долота (не показано). Внутри корпуса 1 размещен поршень 4 с уплотнительными кольцами 5 и соединенный с ним посредством резьбы клин, причем угол при его вершине превышает угол трения между материалами рабочих поверхностей клина и режущих элементов 7. Сделано это для возможности реверса клина при снятии рабочего давления. На наклонных поверхностях клина 6 выполнены пазы в форме "ласточкина хвоста" для размещения в них режущих элементов 7 с ответными пазам выступами, при необходимости рабочие кромки режущих элементов 7 могут быть снабжены твердосплавными вставками. Режущие элементы 7 размещены с возможностью радиального возвратно-поступательного перемещения в окнах корпуса 1. Для ограничения хода поршня 4 служит съемная втулка 8, прикрепленная к корпусу 1 винтами 9. Между съемной втулкой 8 и поршнем 4 установлена возвратная пружина 10 и ограничительная втулка 11. От возможных отвертов клина 6 от поршня 4 служит контргайка 12.

Одной из модификаций устройства является форма выполнения его режущих элементов 7: их рабочие поверхности снабжены наклонными пазами, выполненными таким образом, что после сборки устройства они представляют собой многозаходную цилиндрическую резьбу.

При работе устройство размещают между забойным двигателем и долотом и помещают в ремонтируемую обсадную колонну (не показано).

Работает устройство следующим образом: во время работы внутри корпуса 1 создают давление, которое перемещает поршень 4 вниз (см. чертеж). Поршень 4 увлекает за собой клин 6, который своими рабочими поверхностями раздвигает режущие элементы 7. Одновременно с приложением давления всему устройству придают вращающий момент. Вращаясь, режущие элементы 7 очищают поверхность обсадной колонны. Если соосность долота и устройства будет слегка нарушена, что обычно бывает у деталей, соединенных на резьбе, если не приняты специальные меры, то очищающий эффект повысится.

Применение предлагаемого устройства для очистки внутренней поверхности обсадных труб от цементной корки и других отложений непосредственно в процессе бурения позволяет, не совершая дополнительных операций, предотвратить прихваты геофизических приборов, особенно перфораторных снарядов, подземного оборудования (пакеры, глубинные насосы), а также исключить засорение глубинных насосов органико-механическими отложениями со стенок эксплуатационных колонн.

Использование: устройство для очистки внутренней поверхности обсадной трубы относится к области буровой техники, а именно к устройствам для проведения капитального ремонта скважин. Сущность: устройство включает корпус с центральным каналом и выдвижными режущими элементами, связанными с установленным в корпусе с возможностью осевого перемещения подпружиненным поршнем. Оно снабжено клином, выполненным с возможностью взаимодействия с поршнем, причем рабочая поверхность клина снабжена пазами, ответными выступам режущих элементов, а угол при его вершине превышает угол трения между материалами рабочих поверхностей клина и режущих элементов. Рабочая поверхность режущих элементов выполнена в виде многозаходной цилиндрической резьбы. Применение предлагаемого устройства для очистки внутренней поверхности обсадных труб от цементной корки и других отложений непосредственно в процессе бурения позволяет, не совершая дополнительных операций, предотвратить прихваты геофизических приборов, особенно перфораторных снарядов, подземного оборудования (пакеры, глубинные насосы), а также исключить засорение глубинных насосов органико-механическими отложениями со стенок эксплуатационных колонн. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для очистки внутренней поверхности обсадной трубы, включающее корпус с центральным каналом и выдвижными режущими элементами, связанными с установленным в корпусе с возможностью осевого перемещения подпружиненным поршнем, отличающееся тем, что оно снабжено клином, выполненным с возможностью взаимодействия с поршнем, причем рабочая поверхность клина снабжена пазами, ответными выступам режущих элементов, а угол при его вершине превышает угол трения между материалами рабочих поверхностей клина и режущих элементов. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рабочая поверхность режущих элементов выполнена в виде многозаходной цилиндрической резьбы.