Устройство для расширения скважин Советский патент 1993 года по МПК E21B7/28 

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для расширения скважин.

Целью изобретения является повышение ресурса устройства в работе.

На фиг. 1 изображено устройство для расширения скважин, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство включает трубчатый корпус 1, втулку 2 с приваренными по наружной поверхности лапами шарошечного долота 3 с шарошками 4, упругий элемент 5, гайку 6, направляющее шарошечное долото 7, шпонку 8.

На торцовых частях корпуса 1 выполнены резьбы для его соединения с приводной бурильной колонной и направляющим шарошечным долотом. В средней части корпуса выполнена цилиндрическая резьба и коническая проточка, ограниченная поверхностью р(см. рис., фиг.1), которая вза- чимодействует с ответной конической

поверхностью толстостенной втулки 2, причем конусность рабочей поверхности корпуса (р) больше, чем конусность рабочей поверхности втулки (S), за счет чего обеспечивается соединение корпуса и втулки с возможностью ограниченного осевого отклонения. К наружной поверхности втулки 2 жестко прикреплены (приварены) лапы шарошечного долота 3 с шарошками 4. Следует отметить, что возможность осевого отклонения втулки с шарошками относительно корпуса будет иметь место, также при выполнении одной из рабочих поверхностей указанных деталей цилиндрической, а ответной - конической.

Прижатие рабочих поверхностей втулки и корпуса обеспечивается гайкой 6, установленной на цилиндрической резьбе корпуса; между торцевыми поверхностями гайки 6 и втулки 2 расположен упругий элемент 5, без которого будут невозможны осевые перемещения втулки с шарошками.

ел

с

00

О

1

ел

00

Относительное вращение корпуса 1 и втулки 2 предупреждается шпонкой 8, установленной в продольных пазах указанных деталей.

Устройство работает следующим образом.

Расширитель включается в компоновку бурильной колонны, куда также включаются УБТ и колонковая труба, и устанавливается на забой скважины. Инструменту сообщается правое вращение, при этом шарошки 4, установленные на втулке 2, осуществляют разрушение горных пород и соответственно расширение скважины; шарошечное долото 7, при этом, выполняет роль направляющего элемента.

Динамические, ударно-вибрационные нагрузки, обязательно имеющие место при работе шарошек, будут ослаблены при осевых отклонениях (качаниях) втулки 2 с шарошками 4 за счет деформаций упругого элемента 5, в результате возрастет ресурс работы шарошек и их опор. Целесообразно указать, что возможность осевых отклонений втулки относительно корпуса допускает применение пониженной точности центровки лап с шарошками относительно оси уст0

5

0

5

ройства, т.к. даже в случае некоторого смещения лап, при работе в скважине будет происходить самоцентрирование втулки 2 и нагрузки на шарошки будут распределяться равномерно, что обеспечит увеличение ресурса работы шарошек и опор.

По мере износа шарошек 4 и их опор, втулка 2 снимается и устанавливается новая, с исправными шарошками, При необходимости в комплекте с одним трубчатым корпусом используются втулки различных диаметров.

Формула изобретения Устройство для расширения скважин, включающее корпус, размещенную на корпусе втулку с установленными на ней лапами с шарошками и упругий элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения ресурса устройства в работе, внутренняя поверхность втулки и наружная поверхность корпуса в месте установки втулки выполнены с различной по величине конусностью, при этом лапы шарошек жестко закреплены на втулке, устройство снабжено установленной на корпусе гайкой, а упругий элемент установлен между втулкой и гайкой.

Использование: в горной промышленности для образования скважин большого диаметра. Сущность изобретения: устройство для расширения скважин включает корпус, размещенную на корпусе втулку с установленными на ней лапами с шарошками. Внутренняя поверхность втулки и наружная поверхность корпуса в месте установки втулки выполнены с различной по величине конусностью, а лапы шарошек жестко закреплены на втулке. Устройство снабжено установленной на корпусе гайкой, между которой и втулкой размещен упругий элемент, 2 ил.