Расширитель Советский патент 1989 года по МПК E21B7/28 

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для расширения скважин в любом интервале .

Цель изобретения - повышение производительности .

На фиг.I изображен продольный разрез по взаимно перпендикулярным плоскостям расширителя в транспортном положении; на фиг.2 - то же, в рабочем положении; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.З - разрез В-В на фиг.2; на фиг.6 - вид Г на фиг.2.

Расширитель состоит из корпуса 1, ведущей штанги 2, породоразруаающих 1шструментов (шарошек) 3 верхней ступени и породоразрушающих инструментов (шарошек) 4 ниясней ступени. В верхней части корпус имеет переходник 5, а в нижней - переходник 6. Последний может быть соединен с шламо- дробителем, шламоприемным контейнером, направляющим устройством, долотом (не показаны). С верхним концом ведущей штанги последовательно соединены переходник 7 и переходник 8 буровой колонны (не показана). Верхняя часть корпуса 1 телескопически (с возможностью осевого перемещения) размещена внутри ведущей штанги 2. Переходник 5 корпуса соединен с переходником 7 ведущей штанги посредством срезного фиксатора 9 в положении, когда кольцевые бурты переходников 5 и 7 сомкнуты (не обозначены) Вдоль боковой поверхности верхней части корпуса выполнены два наклонных паза 10 с врезками 11, сообщающими поперечным сечениям пазов Т-образную форму ( фиг.З). Б боковой поверхности ведущей штанги вьтолнены два сквозных окна 12 прямоугольной формы. В переходнике 5 выполнен сквозной продольный канал 13, в переходнике 6 - глухой продольный канал 14, а в корпусе 1 - два продольных канала 15, сообщенных с каналами 13 и 14 посредством отверстш соответственно 16 и 17. В стенках пере ходйика 7 и ведущей штанги 2 выполнено сквозное отверстие 18, сообщенное с внутренней полостью переходника 7 в рабочем положении расширителя В боковой поверхности переходника 6 корпуса 1 выполнены сквозные отверстия 19. Для передачи крутящего момента от ведущей штанги 2 на корпус

0

5

0

5

0

5

0

5

1 применено шпоночное соединение, состоящее из пластин 20, присоединенных к корпусу 1 посредством эластичных подкладок 21 и болтов 22. Пластины 20 размещены в вырезах 23, вьтолненных в ведущей штанги 2. Р1а- рошки 3 верхней ступени, имеющие выступы 24 и твердосплавное вооружение 25, размещены в пазах 10 с врезками II и в сквозных окнах 12. I la- рошки 4 нижней ступени закреплены в ползунах 26, подвижно установленных в отверстиях 19. Ограничителями осевого выдвижения ползунов 26 с шарошками являются пластины 27, закрепленные на переходнике 6 посредством эластичных подкладок 28 и болтов 29.

Шарошки 4 имеют твердосплавное вооружение 30. Форму шарошек 3 и 4 (угол наклона образующих конических поверхностей) выбирают в зависимости от свойств породы. Поперечное сечение ползунов 26 может быть Т-образ- нуй форму. Соответствующее сечение должно быть у отверстий 19, сообщенных с наружным пространством посредством каналов 31. В транспортном положении расширителя каналы 31 перекрыты ползунами 26.

Расширитель работает следующим образом.

Собранный расширитель на буровой колонне опускают в скважину до расчетного интервала. Подают в буровую колонну промывочную жидкость. Последняя по каналам 13 и 15 поступает в канал 14. Под действием перепада давления промывочной жидкости шарошки 4 вместе с ползунами вьздвигаются в направлении стенок скважины. Включают вращение расширителя, вследствие чего вооружение 30 шарошек 4 разрушает породу, образуя в скважине нижнюю кольцевую ступень - полость. Когда ползуны 26 выдвинутся до пластин 27, образование полости заканчивается. Промывочная жидкость выходит из канала 14 через каналы 31 в за- трубное пространство, охлаждая шарошки 4 и частично вынося на поверхность разрушенную породу. Остальная часть разрушенной породы падает вниз и накапливается в шламоприемном контейнере .

Момент закаНчивания выдвижения ползунов определяют по изменению давления в нагнетательной системе. После образования кольцевой полости на

расширитель создают осевую нагрузку (ее величина должна быть меньше необходимой для срезания фиксатора 9) и производят углубление полости на длину, большую расстояния между шарошками 3 и 4. Увеличивают осевую нагрузку до срезания фиксатора 9, после чего переходник 7 опускается относительно переходника 5 и часть промывочной жидкости поступает через отверстия 18 в затрубное пространство. Ведущая штанга 2, опускаясь вдол корпуса I без относительного прово- рота (из-за наличия шпоночного соединения), толкает вниз, вдоль наклонных пазов 10, шарошки 3, вследствие чего последние выдвигаются в сквозных окнаХ 12 в направлении стенки расширенной полости. От выпадания шарошки 3 удерживаются выступами 24. В конце вьщвижеиия шарошки 3 образуют верхнюю кольцевую полость, диаметр которой больше диаметра нижней кольцевой полости. Шарошки 3 охлаждаются потоком промывочной жидкости, поднимающемся к устью скважины. При поглощении жидкости шарошки 3 охлаждаются потоком, выходящим из отверстия 18. При подаче расширителя происходит увеличение длины одновременно верхней и нижней кольцевых полостей. .При подъеме расширителя ведущая штанга 2 перемещается относительно корпуса 1 вверх, принудительно перемещая шарошки 3 в транспортное положение. Шарошки 4 возвращаются в транспортное положение вследствие их контакта со стенками скважины после отключения подачи промывочной жидкости.

Формула изобретения

Расширитель, включающий корпус, ведущую штангу, телескопически соединенную с корпусом, срезной фиксатор взаимного положения ведущей штанги и корпуса, породоразрушающие инструменты верхней ступени, установленные на корпусе с возможностью радиального перемещения при взаимодействии с ведущей штангой, и породоразрушающие инструменты нижней ступени, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, верхняя часть корпуса размещена внутри ведущей штанги и вдоль боковой поверхности этой части корпуса вьтолнены наклонные пазы, В боковой поверхности нижней части корпуса выполнены сквозные отверстия, а в боковой поверхности ведущей штанги - сквозные окна, при этом породоразрушающие инструменты верхней ступени размешены в наклонных пазах корпуса в сквозных окнах ведущей штанги, а породоразрушающие инструменты нижней ступени установлены в сквозные отверстия корпуса с возможностью ограни

ченного осевого перемещения.

-/

11

Фиг.З 6-6

вид Г фиг. 5

.27

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для расширения скважин в любом интервале. Цель - повышение производительности. Расширитель состоит из корпуса (К) 1, ведущей штанги (Ш) 2, породоразрушающих инструментов (ПРИ) 3 верхней ступени и ПРИ 4 нижней ступени. Верхняя часть К1 размещена внутри Ш2, телескопически соединена с ней и закреплена срезным фиксатором 9. При этом ПРИ 3 размещены в наклонных пазах 10, выполненных в боковых поверхностях верхней части К1 и сквозных окнах 12 боковой поверхности Ш2, а ПРИ 4 установлены в сквозных отверстиях 19 нижней части К1. В заданном интервале скважины расширитель вращают и в К1 подают промывочную жидкость. Под ее давлением ПРИ 4 выдвигаются и выбуривают нижнюю кольцевую полость. Создают осевую нагрузку и перемещают расширитель на длину, большую расстояния между ПРИ 3 и 4. Увеличивают осевую нагрузку до срезания фиксатора 9. При этом Ш2 опускается относительно К1, а ПРИ 3 выдвигаются в радиальном направлении и выбуривают верхнюю кольцевую полость. Дальнейшее расширение скважин осуществляют одновременно ПРИ 3 и 4. 6 ил.

Редактор Г.Волкова

Составитель Л.Черепенкина

Техред М.Ходанич Корректор М.Максимишинец

фиг. 6