Расширитель Советский патент 1982 года по МПК E21B7/28 

(54) РАСШИРИТЕЛЬ

1

Изобретение относится к инструментам для бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к породоразрушающим инструментам, и предназначено для поинтервального расширения диаметра скважины в местах установки профильных перекрывателей для изоляции поглощающих пластов.

Известен расширитель, включающий корпус, шток с дросселем, гидропоршневой узел, стопорное устройство и выдвижные породоразрушающие органы, шарнирно закрепленные в корпусе ГПОднако расширитель имеет недостаточную жесткость в радиальном направлении и большую вибрацию породоразрушающих органов вследствие их консольного крепления, наличия осевого люфта и малой площади контакта калибрующих элементов. Указанные недостатки не позволяют получить при эксплуатации расширителя достаточно ровный, калиброванный и осесимметричный ствол скважины. Кроме того, расширитель сложен по своему конструктивному выполнению, так как содержит большое количество деталей, требующих точного сопряжения между собой. Эксплуатация его, сборка и разборка вызывают значительные трудности и требуют высокой квалификации обслуживающего персонала.

Наиболее близким k предлагаемому

,д по технической сущности и достигаемому результату является расширитель, включающий корпус с пазами и промывочным каналом и выдвижные породоразрушающие органы с опорной поверхfj ностью и нижними торцами, установленные в пазах корпуса. Выдвижение породоразрушающих органов происходит при помощи подпружиненного поршня tZ}. .

20 Устройство имеет недостаточную жесткость в радиальном направлении, вибрацию породоразрушающих органов, приводящую к° снижению качества расширенного ствола скважины. Кроме того, расширитель сложен по своей конструкции и неудобен в эксплуатации в виду наличия в нем большого количества деталей, требующих замены после каждого долбления или про верки их пригодности для дальнейшей работы. Цель изобретения - повышение надежности расширителя в работе. Указанная цель достигается тем, что в расширителе, включающем корпус с пазами и промы.вочиым каналом и выд вижные породоразрушающие органы с опорной поверхностью и нижними торца ми, установленные в пазах корпуса. пазы корпуса и опорная поверхность выдвижных породоразрушающих органов выполнены криволинейными в продольно ,сечении, при этом промывочным каналом, пазами корпуса и нижними торцами выдвижных породоразрушающих органов образована гидрокамера. На фиг. 1 представлен расширитель в транспортном положении с разрезом его левой части, общий вид; на фиг.2 ;ТО же, в рабочем положении; на фиг.З сечение А-А на фиг.2. .Расширитель состоит из корпуса 1, выдвижных породоразрушающих органов 2 и переводника 3. Корпус 1 и опорная поверхность выдвижных породоразрушайщих органов выполнены криволинейными в продольном сечении с пазами 4 и выступами 5 - направляющими скольжения, причем корпус выполнен С торцовыми упорными поверхностями 6 взаимодеиствующими с верхними торца1 1и выдвижных породоразрушающих органов и определяющими в раздвинутом положении рабочий диаметр расширителя. Пазы корпуса расположены в вертикальной плоскости. Вместе с нижними торцами выдвинутых породоразрушающих органов они образуют гидрокамеру 7. В попереч ном сечении пазы 4 и опорная поверхность породоразрушающих органов имеют фигурное сечение (фиг. 3). f . Корпус 1 расширителя состоит из шара и цилиндрического хвостовика 8, Последний соединяется с долотом или другим направляющим устройством (не показано). Породоразрушающие органы выполнены в виде лопастей, поверхности 9 и 10 KOTofftix оснащены породоразрушаю1цими элементами, а поверхность 11 - калибрующими. На фиг. 2 стрелками показаны реакции забоя R . и корпуса расширителя Кц.. Э З -4 Устройство работает следующим образом. Посредством переводника 3 расширитель .соединяют с валом забойного двигателя и спускают в скважину. При включении буровых насосов и вращении расширителя в гидрокамере 7 создается давление, под действием которого поверхности 10 выдвижных породоразру- шающих органов 2 врезаются в стенки скважины и занимают рабочее положение. При врезании на выдвижные породоразрушающие органы дополнительно создается усилие от действия центробежных сил. Затем созданием осевой нагрузки на расширитель поверхность 9 осуществляют разрушение горных пород и увеличение диаметра скважины. При этом поверхности 11 выдвижных поррдоразрушающих органов калибруют ствол скважины. Вследствие повышения жесткости расширителя и уменьшения вибрации породоразрушающих органов ствол, скважины получается ровным, калиброванным и осесимметричным. При отключении буровых насосов и подъеме бурильного инструмента породоразрушающие органы занимают транспортное положение под действием собственной части скважины. Предлагаемый расширитель позволяет повысить качество изоляции поглощающих пластов профильными перекрывателями, так как благодаря получению при эксплуатации расширителя калиброванного и осесимметричного ствола скважины обеспечивается более плотное прилегание перекрывателя к ее стенкам. Кроме того, снижается стоимость расширителя за счет упрощения его конструкции и технологии изготовления, упрощается контроль и замена породоразрушающих органов при эксплуатации. Благодаря компактности предлагаемого устройства повышается его нагрузочная способность и надежность в работе. Расширитель найдет примене ние, например, для расширения скважин при установке потайных.колонн и изоляции поглощающих пластов профильными перекрывателями. Формула изобретения Расширитель, включающий корпус с пазами и промывочным каналом и выдвижные породоразрушающие органы с

опорной поверхностью и нижними торцами, установленные в пазах корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его в работе, пазы корпуса и опорная поверхность выдвижных породоразрушающих органов выполнены криволинейными в продольном сечении, при этом промывочным каналом, пазами корпуса и нижними торцами выдвижных породоразрушающих органов образована гидрокамера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I

Фиг.3