RU111882U1

RU111882U1 - BOTTOM DRILLER

Info

Publication number: RU111882U1
Application number: RU2011134851/03U
Authority: RU
Inventors: Юрий Иванович Щербаков; Руслан Николаевич Желонкин; Александр Александрович Соломаткин; Анатолий Николаевич Шумов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ВНИИБТ - Буровой инструмент"
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2011-12-27

Abstract

1. Фрезер забойный, включающий цилиндрический корпус с промывочными отверстиями на нижнем торце, верхний конец которого оснащен резьбой для присоединения к колонне бурильных труб, а нижний армирован рядами твердосплавных резцов, отличающийся тем, что он снабжен лезвиями, расположенными в нижней части цилиндрического корпуса, при этом твердосплавные резцы напаяны на лезвия, причем твердосплавные резцы выполнены в виде пластин ступенчатого типа, между лезвиями расположен композиционный твердосплавный материал, выполненный из калиброванной карбидо-вольфрамовой крошки в связке с припоем. !2. Фрезер забойный по п.1, отличающийся тем, что он снабжен стабилизаторами, расположенными в средней части цилиндрического корпуса. ! 3. Фрезер забойный по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными промывочными отверстиями, расположенными в нижней части цилиндрического корпуса между лезвиями. 1. Downhole milling cutter, including a cylindrical body with flushing holes on the lower end, the upper end of which is threaded to connect to the drill pipe string, and the lower is reinforced with rows of carbide cutters, characterized in that it is equipped with blades located in the lower part of the cylindrical body, carbide cutters are soldered onto the blades, and carbide cutters are made in the form of stepped type plates, a composite carbide material made of gauge is located between the blades hydrochloric tungsten carbide-crumb in conjunction with solder. ! 2. Downhole milling cutter according to claim 1, characterized in that it is equipped with stabilizers located in the middle of the cylindrical body. ! 3. Downhole milling cutter according to claim 1, characterized in that it is equipped with additional flushing holes located in the lower part of the cylindrical body between the blades.

Description

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначена для восстановления и ремонта скважин методом фрезерования аварийных объектов.The utility model relates to the oil and gas industry and is designed to restore and repair wells by milling emergency facilities.

Известен забойный фрезер, включающий цилиндрический корпус с промывочными отверстиями на нижнем торце, верхний конец которого оснащен резьбой для присоединения к колонне бурильных труб, а нижний армирован композиционным твердосплавным материалом, представляющим собой крошку дробленого твердого сплава в связке с припоем (Гасанов А.П. «Восстановление аварийных скважин», - М.:Недра, 1983, с.98).A downhole milling cutter is known, including a cylindrical body with flushing holes at the lower end, the upper end of which is threaded to connect drill pipes to the string, and the lower end is reinforced with composite carbide material, which is crushed crushed hard alloy in conjunction with solder (Hasanov A.P. Recovery of emergency wells ”, - M.: Nedra, 1983, p. 98).

Недостатком известного фрезера является низкая эффективность его работы из-за невозможности обеспечения качественной очистки забоя скважины от металлического шлама, так как через промывочные отверстия, расположенные только на фрезерующем торце корпуса, осуществляется неэффективная промывка забоя. Недостатком является и низкая механическая скорость фрезерования, так как данная конструкция разрушает фрезеруемый объект только поверхностным изнашиванием, соответственно, не обеспечивается необходимая величина проходки.A disadvantage of the known milling cutter is the low efficiency of its operation due to the impossibility of ensuring high-quality cleaning of the bottom of the well from metal sludge, since through the washing holes located only on the milling end of the casing, an inefficient washing of the bottom is carried out. The disadvantage is the low mechanical speed of the milling, as this design destroys the milled object only by surface wear, respectively, the required penetration is not provided.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является фрезер забойный, включающий цилиндрический корпус с промывочными отверстиями на нижнем торце, верхний конец которого оснащен резьбой для присоединения к колонне бурильных труб, а нижний армирован рядами твердосплавных резцов (Патент RU 2089715, МПК Е21В 29/00, публ. 1997 г.).The closest technical solution adopted for the prototype is a downhole milling cutter, including a cylindrical body with flushing holes at the lower end, the upper end of which is threaded for connection to the drill pipe string, and the lower end is reinforced with rows of carbide cutters (Patent RU 2089715, IPC Е21В 29 / 00, publ. 1997).

Недостатком данного устройства является его невысокая стойкость, так как наличие в конструкции только твердосплавных резцов в виде пластин с гладкой поверхностью предусматривает фрезерование легкосплавных труб или труб группы прочности Д. К тому же, при сколе аварийной бурильной трубы необходимо предварительное ее фрезерование торцевым забойным фрезером, армированным композиционным твердосплавным материалом, представляющим собой крошку дробленого твердого сплава в связке с припоем, для истирания скола и подготовки поверхности аварийного инструмента, что требует значительных расходов на спуско-подъемные операции, особенно на значительную глубину.The disadvantage of this device is its low resistance, since the presence in the design of only carbide cutters in the form of plates with a smooth surface provides for the milling of alloy pipes or pipes of strength group D. In addition, when the emergency drill pipe is chipped, it must be preliminarily milled with an end face milling cutter reinforced composite carbide material, which is a crumb of crushed hard alloy in conjunction with solder, to abrade chips and prepare the surface iynogo tool that requires considerable costs for lowering and lifting operations, particularly at a considerable depth.

Недостатком является и низкая эффективность промывки забоя скважины, обусловленная тем, что промывочные отверстия расположены только на нижнем торце корпуса.The disadvantage is the low efficiency of washing the bottom of the well, due to the fact that the flushing holes are located only on the lower end of the body.

Задача заключается в повышении стойкости фрезера и эффективности его работы.The task is to increase the resistance of the router and its efficiency.

Технический результат достигается за счет того, что фрезер забойный, включающий цилиндрический корпус с промывочными отверстиями на нижнем торце, верхний конец которого оснащен резьбой для присоединения к колонне бурильных труб, а нижний армирован рядами твердосплавных резцов, согласно полезной модели, снабжен лезвиями, расположенными в нижней части цилиндрического корпуса, при этом твердосплавные резцы напаены на лезвия, причем твердосплавные резцы выполнены в виде пластин ступенчатого типа, между лезвиями расположен композиционный твердосплавный материал, выполненный из калиброванной карбидо-вольфрамовой крошки в связке с припоем.The technical result is achieved due to the fact that the milling cutter includes a cylindrical body with flushing holes on the lower end, the upper end of which is threaded to connect to the drill pipe string, and the lower is reinforced with rows of carbide cutters, according to a utility model, equipped with blades located in the lower parts of the cylindrical body, while carbide cutters are soldered onto the blades, and carbide cutters are made in the form of stepwise type plates, composite blades are located between the blades carbide material made of a calibrated tungsten carbide-crumb in conjunction with solder.

Кроме того, фрезер забойный снабжен стабилизаторами, расположенными в средней части цилиндрического корпуса.In addition, the face mill is equipped with stabilizers located in the middle of the cylindrical body.

Кроме того, фрезер забойный снабжен дополнительными промывочными отверстиями, расположенными в нижней части цилиндрического корпуса между лезвиями.In addition, the face mill is equipped with additional flushing holes located in the lower part of the cylindrical body between the blades.

Преимуществом предлагаемой конструкции является то, что наряду с твердосплавными резцами, напаенными на лезвия, между этими лезвиями расположен композиционный твердосплавный материал, выполненный из калиброванной карбидо-вольфрамовой крошки в связке с припоем. Такое выполнение повышает стойкость данной конструкции и позволяет применять его при фрезеровании аварийных объектов, выполненных из материалов высокой прочности, а в случае скола аварийной бурильной трубы происходит истирание скола калиброванной карбидо-вольфрамовой крошкой, а затем фрезеровка рядами твердосплавных резцов, следовательно, отпадает необходимость привлечения дополнительного ловильного инструмента и затрат на спуско-подъемные работы.An advantage of the proposed design is that, along with carbide cutters soldered to the blades, between these blades is a composite carbide material made of calibrated tungsten carbide chips in conjunction with solder. This embodiment increases the durability of this design and allows it to be used when milling emergency objects made of high strength materials, and in the event of a breakdown of an emergency drill pipe, the chip is abraded with calibrated tungsten carbide chips, and then milling by rows of carbide cutters, therefore, there is no need to attract additional fishing tools and costs for tripping.

В отличие от прототипа, использующего пластины с гладкой поверхностью, в предлагаемой полезной модели твердосплавные резцы выполнены в виде пластин ступенчатого типа, благодаря чему реализуется эффект самозатачивания, так как при износе или сломе верхней ступени пластины фрезерование осуществляется нижней ступенью с тем же оптимальным углом резания, что повышает стойкость фрезера. В процессе фрезерования происходит постоянный облом металлической стружки на мелкие части, которые затем легко удаляются с забоя при циркуляции промывочной жидкости, что снижает до минимума применение специальных буровых растворов. Предложенное конструктивное решение обеспечивает максимальную скорость проходки и увеличенную продолжительность фрезерования.In contrast to the prototype using inserts with a smooth surface, in the proposed utility model, carbide cutters are made in the form of stepwise type plates, due to which the self-sharpening effect is realized, since when the upper stage of the plate is worn or broken, milling is carried out by the lower stage with the same optimal cutting angle, which increases the resistance of the milling cutter. During milling, metal chips are constantly broken into small pieces, which are then easily removed from the bottom when circulating flushing fluid, which minimizes the use of special drilling fluids. The proposed constructive solution provides maximum penetration speed and increased milling time.

Кроме того, в отличие от прототипа, предлагаемая конструкция снабжена стабилизаторами, расположенными в средней части цилиндрического корпуса, с износостойким покрытием, которые обеспечивают центрацию фрезера, гасят его вибрацию и предотвращают повреждение внешней обсадной колонны.In addition, unlike the prototype, the proposed design is equipped with stabilizers located in the middle of the cylindrical body, with a wear-resistant coating that ensures the centering of the router, dampens its vibration and prevents damage to the outer casing.

Кроме того, выполнение полезной модели таким образом, что помимо промывочных отверстий, расположенных на торцевой поверхности цилиндрического корпуса, дополнительные промывочные отверстия расположены в нижней части цилиндрического корпуса между лезвиями, дает возможность повысить эффективность промывки забоя скважины и охлаждения инструмента. Такое конструктивное решение устройства обеспечивает интенсивную циркуляцию рабочей жидкости и вынос с забоя металлического шлама, а также равномерный теплоотбор с рабочей поверхности фрезера.In addition, the implementation of the utility model in such a way that in addition to the washing holes located on the end surface of the cylindrical body, additional washing holes are located in the lower part of the cylindrical body between the blades, makes it possible to increase the efficiency of washing the bottom of the well and cooling the tool. Such a constructive solution of the device provides intensive circulation of the working fluid and removal of metal slurry from the bottom, as well as uniform heat removal from the working surface of the milling cutter.

В предлагаемой полезной модели лезвия, расположенные в нижней части цилиндрического корпуса, на которые напаены твердосплавные резцы, также оплавлены износостойким материалом и выполняют функцию стабилизаторов, что повышает эффективность работы данного устройства.In the proposed utility model, blades located in the lower part of the cylindrical body, on which carbide cutters are soldered, are also fused with a wear-resistant material and perform the function of stabilizers, which increases the efficiency of this device.

На Фиг.1 изображен общий вид фрезера забойного.Figure 1 shows a General view of the face mill.

Фрезер забойный состоит из цилиндрического корпуса 1 с промывочными отверстиями 2 на нижнем торце 3. Верхний конец цилиндрического корпуса 1 имеет резьбу 4 для присоединения к колонне бурильных труб (на Фиг.1 не показана). Нижний конец цилиндрического корпуса 1 армирован рядами твердосплавных резцов 5 в виде пластин ступенчатого типа, которые напаены на лезвия 6, расположенные в нижней части цилиндрического корпуса 1. Между лезвиями 6 расположен композиционный твердосплавный материал 7, выполненный из калиброванной карбидо-вольфрамовой крошки в связке с припоем. В средней части цилиндрического корпуса 1 расположены стабилизаторы 8 с износостойким покрытием. В нижней части цилиндрического корпуса 1 между лезвиями 6 расположены дополнительные промывочные отверстия 9.The bottomhole milling cutter consists of a cylindrical body 1 with flushing holes 2 at the lower end 3. The upper end of the cylindrical body 1 has a thread 4 for connection to a drill pipe string (not shown in FIG. 1). The lower end of the cylindrical body 1 is reinforced with rows of carbide cutters 5 in the form of step-type plates, which are soldered to the blades 6 located in the lower part of the cylindrical body 1. Between the blades 6 is a composite carbide material 7 made of calibrated tungsten carbide in conjunction with solder . In the middle part of the cylindrical body 1 are stabilizers 8 with a wear-resistant coating. In the lower part of the cylindrical body 1 between the blades 6 are additional flushing holes 9.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Фрезер забойный присоединяется с помощью резьбы 4 к колонне бурильных труб (на Фиг.1 не показана) и спускается в скважину. К фрезеру прикладывается осевая нагрузка и вращающий момент с одновременной подачей промывочной жидкости. Ряды твердосплавных резцов 5 в виде пластин ступенчатого типа начинают срезать слой металла с фрезеруемого объекта, причем в процессе фрезерования происходит постоянный облом металлической стружки на мелкие части, которые затем легко удаляются с забоя при интенсивной циркуляции промывочной жидкости, осуществляемой через промывочные отверстия 2 на нижнем торце 3 цилиндрического корпуса 1 и дополнительные промывочные отверстия 9. При наличии скола аварийной бурильной трубы сначала происходит его истирание композиционным твердосплавным материалом 7, выполненным из калиброванной карбидо-вольфрамовой крошки в связке с припоем, и подготовка поверхности аварийного инструмента. Кроме того, для обеспечения центрации фрезера, гашения его вибрации и предотвращения повреждение внешней обсадной колонны устройство снабжено стабилизаторами 8. Кроме того, дополнительные промывочные отверстия 9 расположены в нижней части цилиндрического корпуса 1 между лезвиями 6, что дает возможность повысить эффективность промывки забоя скважины и охлаждения фрезера.The bottom-hole milling cutter is connected by means of thread 4 to the drill pipe string (not shown in FIG. 1) and lowered into the well. An axial load and a torque are applied to the router with the simultaneous supply of flushing fluid. The rows of carbide cutters 5 in the form of step-type plates begin to cut off the metal layer from the milled object, and during the milling process, metal chips are constantly broken into small parts, which are then easily removed from the bottom when the washing liquid is circulated through the washing holes 2 at the lower end 3 of the cylindrical body 1 and additional flushing holes 9. If there is a chip in the emergency drill pipe, it is first abraded by composite carbide material 7 made of calibrated tungsten carbide chips in conjunction with solder, and the surface preparation of the emergency tool. In addition, to ensure centering of the router, damping its vibration and preventing damage to the outer casing, the device is equipped with stabilizers 8. In addition, additional flushing holes 9 are located in the lower part of the cylindrical body 1 between the blades 6, which makes it possible to increase the efficiency of washing the bottom of the well and cooling milling cutter.

Таким образом, выполнение предлагаемой полезной модели с вышеуказанными отличительными признаками в совокупности с известными признаками позволяет получить фрезер забойный с повышенной стойкостью и повышенной эффективностью его работы.Thus, the implementation of the proposed utility model with the above distinctive features in combination with the known features allows to obtain a downhole mill with increased durability and increased efficiency of its work.

Claims

1. Downhole milling cutter, including a cylindrical body with flushing holes on the lower end, the upper end of which is threaded to connect to the drill pipe string, and the lower is reinforced with rows of carbide cutters, characterized in that it is equipped with blades located in the lower part of the cylindrical body, carbide cutters are soldered onto the blades, and carbide cutters are made in the form of stepped type plates, a composite carbide material made of gauge is located between the blades hydrochloric tungsten carbide-crumb in conjunction with solder.

2. Downhole milling cutter according to claim 1, characterized in that it is equipped with stabilizers located in the middle of the cylindrical body.

3. Downhole milling cutter according to claim 1, characterized in that it is equipped with additional flushing holes located in the lower part of the cylindrical body between the blades.