Устройство для сверления стенок скважин Советский патент 1985 года по МПК E21B43/11 E21B49/06 

1 Изобретение относится к нефтяной и газовой промьшленности, а именно к устройствам для отбора кернов и перфорации скважин. Известно устройство для перфораци обсаженной : скважины, спускаемое на трубах, включающее корпус, узел разрушения обсаДной колонны, польй шток размещенный в полости корпуса, откло нитель с каналом, в котором размещены рабочая трубка с насадкой и регулятор движения, снабженный заглушкой рЗ. Недостатком указанного устройства является значительное разрушение труб, нарушение контакта цементного кольца с обсадной колонной, засорение пор в породе, сложность конструк ции. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сверления стенок скважин, содержащее корпус сверлящие коронки, с приводом, выполненным в виде зубчатой пары. Устройство представляет собой комплект электрогидравлических и механических систем и узлов, находящихся во взаимосвязи. Сверлящий механизм вращается от электродвигателя, ротор которо гв связан через систему шестерен с разгонноударным механизмом. ПоследВИЙ через промежуточную шестерню входит в зацепление с шестерней бура. Противоположный конец вала ротора электродвигателя связан ,с шестеренчатьв4 гидравлическим насосом, созда-г ющим давление в гидро системе прибора Гидравлический насос приводит в движение узел прижатия прибора к стенке сквазкины, промывочный насос и узел подачи бура с поршнем L 2 3. Недостаток известного устройства - сложность конструкции, что умен шает надежность его работы в скважин ных условиях. Цель изобретения - упрощение устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для сверления стено скважины, содержащем корпус, сверлящие коронки с приводом, выполненным в виде зубчатой пары, привод сверлущих коронок вьтолнен в виде конической зубчатой рейки, связанной с при.водной штангой, и конической шестерни, установленной с возможностью взаимодействий с конической зубчатоГ рейкой, причем ось вращения конической шестерни расположена перпендику0лярно оси конической зубчатой рейки и на одной оси со сверлящими коронками . На фиг.1 изображено устройство для сверления стенок скважин, в момент окончания вьшинчивания сверлящих коронок с керном; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1} на фиг.З - узел I на фиг.2, Устройство состоит из корпуса 1, зубчатой рейки 2 с упорным гнездом, сверлящих коронок 3, телескопических центраторов 4, штанги 5, упорного рычага 6, пружины 7, собачки 8, пружины 9, роликовых центраторов 10, упорных вилок 11, конической шестерни 12. На фиг.1 показаны также цемен-тное кольцо 13, порода 14, колонна 15 насосно-ко трессорных труб (НКТ), обсадная колонна 16. Привод сверлящих коронок включает коническую зубчатую рейку 2, приводную штангу 5, коническую шестерню 12. Зубчатая рейка 2 выполнена с ук- лоном, а сверлильные коронки и корпус 1 выполнены с трапецеидальной резьбой, причем шаг резьбы и уклон зубчатой рейки строго соответствуют друг другу, т.е. при перемещении зубчатой рейки 2 сверлильные коронки 3 должны соответственно врезаться в стенку скважину. Устройство работает следующим об4 разом. На заданную глубину сверления (зоны перфорации) устройство опускают на стандартных штангах 5 с закрытыми упорными рычагами 6 и находящимися в нижнем поджатом состоянии телескопическими центраторами 4, ограничивакщими осевое перемещение зубчатой рейки 2 относительно корпуса 1 и воспринимающими осевую нагрузку. После достижения заданной зоны .сверления поднимают штангу и, сле|довательно, зубчатую рейку 2, кото1рая приводит во вращение сверлящие :коронки 3 благодаря кинематической :паре зубчатая рейка 2 и коническая шестерня 16. Сверлящие коронки расположены под углом 120 друг другу. С этого момента за счет резьбы в корпусе 1 и на наружной поверхности сверлящих коронок 3 начинается радиальное выдвижение сверлящих коронок с последующим зацеплением их с обсадной колонной 16, вследствие чего происходит осевое торможение корпуса I .

31

В дальнейшем благодаря движению зубчатой рейки 2 вверх (подъем) происходит сверление обсадной колонны 16 цементного кольца, - 13 и породы 14.

По окончании этого движения осуществляется раскрытие упорного рычага 6 давлением телескопических центраторов 4 на собачку 8 и поджатием пружины 9. Пружина 7 своей упругоетью раскрьшает упорный рычаг 6 до упора с конической поверхностью зубчатой рейки 2.

Телескопические центраторы 4 служат также для ограничения хода вниз и вверх зубчатой рейки 2, шарнирно Соединенной с колонной штанг 5.

При спуске штанг и, соответствен;Но, зубчатой рейки 2 происходит отры30 4

вание керна, вывинчивание сверлящих короно с керном в исходное положение и скольжение раскрытого упорного рычага 6 по наклонной поверхности зубчатой рейки 2 до упорного гнезда, куда вводится упорный рычаг 6 пружиной 7 и происходит стопорение зубчатой рейки 2 от осевого движения вверх относительно корпуса 1.

Затем устройство поднимают и извлекают керны.

Предлагаемое устройство позволяет; производить вскрытие пласта и отбор керна из стенок скважин, реставрировать старые скважины. Лри этом повышается надежность эксплуатации и увеличивается срок службы устройстёа.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЕРЛЕНИЯ СТЕНОК СКВАЖИН, содержащее корпус, сверлящие коронки с приводом, вьтолненным в виде зубчатой пары, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, привод сверлящих коронок выполнен в виде конической зубчатой рейки, связанной с приводной штангой, и конической шестерни, установленной с возможностью взаимодействия с конической зубчатой рейкой, причем ось вращения конической шестерни расположена перпендику- . лярнр конической зубчатой рейки и на оДной оси со сверлящими коронками.

/1- А

Фи8.2

№