Расширитель Советский патент 1982 года по МПК E21B7/28 E21B10/32 

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам, предназначенным для расширения скважин. Известен расширитель, содержащий корпус, дифференциальный поршень с коническими кулачками, верхние и нижние упоры и втулку с седлом под шаровой клапан и обводными каналами, причем в пазах корпуса установлены породоразрушающие инструменты и рычаги CV. Недостаток этого устройства заключается в том, что контроль за началом выхода породоразрушающих инструментов из пазов корпуса осуществляется косвенно по восстановлению инструкции промывочной жидкости при перемещении втулки вниз после сброса шарового кла пана. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является расширитель скважин, содержащий полый корпус со ШТОКОМ, породоразрушающий инструмент, раздвижные резцы и механизм контроля раскрытия резцов, включающий двойную колонну труб и индикаторную рейку со калой 21. Недостаток устройства заключается в сложности конструкции механизма контроля раскрытых резцов, связанной с необходимостью использования двух буровых колонн. Цель изобретения - упрощение механизма контроля раскрытия резцов. Указанная цель достигается тем, что у расширителя, содержащего полый корпус со штоком, породоразрушающий инструмент, раздвижные резцы, установленные шарнирно на корпусе и связанные со штоком посредством реечного зацепления, и механизм контроля, последний выполнен в виде кольцевых выступов, выполненных на внутренней части полого корпуса, и буртика, размещенного на нижней части штока. 96 На фиг. 1 показан расширитель со сложенными резцами; на фиг. 2 - то же. с резцами,раскрытыми под углом 45; на фиг. 3 разрез А-А на фиг.2 (взаимное расположение резцов в раскрытом положении); на фиг. А - график изменения давления промывочной жидкости в зависимости от угла раскрытия резцов относительно корпуса расширителя . Расширитель включает полый корпус 1, связанный через верхний переводник 2 с колонной бурильных трубЗ. Внутри полого корпуса 1 установлен силовой поршень k, выполненный заодно с полым штоком 5| на внешней сторо не которого по периметру имеются зуб|чатые рейки 6. В полом корпусе 1 выполнены пазы, в которых на осях 7 установлены резцы 8 с зубчатыми секторами , входящими в зацепление с зубчатыми рейками 6. На внешней стороне полого корпуса 1 над .пазами установлено опорное.кольцо 9. Нижний конец полого штока 5 проходит внутри направ-г5 ляющей втулки 10 и содержит буртик 11 В полом корпусе 1 соосно с полым штоком 5 установлена втулка 12 с внутрен ними кольцевыми выступами 13. Полость корпуса 1 над втулкой 12 постоянно связана через насадки 1 с полостью скваиины. Полый шток 5 опирается на пружину 15. Силовой поршень 4 и полый шток 5 уплотнены в полом корпусе расширителя манжетами 16. Гидравлический расширитель работает следующим образом. На колонне бурильных труб 3 расширитель опускают в скважину на заданную глубину. В полый корпус 1 нагнетают промывочную ЖИДКОСТЬс постоянным расходом в течение всего процесса расширения. Одновременно расширителю сообщают вращательное движение.. Силовой поршень 4 вместе с полым штоком под действием давления рабочей жидкости перемещается вниз относительно полого корпуса 1 сжимая пружину 15. Зубчатая рейка 6 полого штока 5 взаимодействует с зубчатым сектором резца В, поворачивает последний на оси 7 и выводит из паза полого корпуса 1. Резцы 8 внедряются в породу пла та и осуществляют его разрушение при вращении расширителя колонной буриль4ных труб 3. Кольцевой зазор между верхним кольцевым выступом 13 втулки 12 и буртиком 11 в начальный момент минимален, вследствие чего гидравлическое сопротивление кольцевого зазора и давление рабочей жидкости наибольшие. При перемещении силового поршня k с полым штоком 5 вниз буртик 11 смещается относительно кольцевого выступа 13. Площадь кольцевого зазора увеличивается, а гидравлическое сопротивление кольцевого зазора и давление рабочей жидкости уменьшаются. При приближении резцов 8 к углу раскрытия d tS° буртик 11 совмещается со средним кольцевым выступом 13 при этом давление рабочей жидкости опять возрастает до максимума. Далее при смещении буртика 11 вниз относительно среднего выступа 13 давление рабочей жидкости уменьшается, а при приближении резцов 8 к предельному раскрытию буртик 11 совмещается с нижним кольцевым выступом 13 и давление рабочей жидкости снова увеличиВается до максимального. Затем при полностью раскрытых резцах производя расширение ствола скважины в заданной интервале. Предлагаемая конструкция позволяет упростить механизм контроля раскрытия резцов. Формула изобретения Расширитель, содержащий полый корпус со штоком, породоразрушающий инструмент, раздвижные резцы, установленные шарнирно на корпусе и связанные со штоком посредством реечного зацепления, и механизм контроля, о тли чающийся тем, что, с целью упрощения механизма контроля раскрытия резцов, последний выполнен в виде .кольцевых выступов, выполненных на внутренней части полого корпуса, и буртика, размещенного на нижней части штока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. Е 21 В 9/22, 1971. 2.Патент США fP 3.528.516, кл. 175-267, 1968.

фиг.

р

МПц W