RU2310735C1 - Cutting tool - Google Patents

Cutting tool Download PDF

Info

Publication number
RU2310735C1
RU2310735C1 RU2006104514/03A RU2006104514A RU2310735C1 RU 2310735 C1 RU2310735 C1 RU 2310735C1 RU 2006104514/03 A RU2006104514/03 A RU 2006104514/03A RU 2006104514 A RU2006104514 A RU 2006104514A RU 2310735 C1 RU2310735 C1 RU 2310735C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cutting
cutter
bolt
shaped
mill
Prior art date
Application number
RU2006104514/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Владиславович Тихонов (RU)
Олег Владиславович Тихонов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "БИТТЕХНИКА" ООО "БИТТЕХНИКА"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "БИТТЕХНИКА" ООО "БИТТЕХНИКА" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "БИТТЕХНИКА" ООО "БИТТЕХНИКА"
Priority to RU2006104514/03A priority Critical patent/RU2310735C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2310735C1 publication Critical patent/RU2310735C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: drilling equipment, particularly cutting tool using whipstock, for example directional window cutters for whipstock operations.
SUBSTANCE: cutting tool has cutting and guiding parts. Cutting part is made as cutter for window forming in casing pipes. Cutting part comprises hollow body with flushing channel extending along body axis and flushing orifices arranged in lower part thereof, as well as side and end working surfaces covered with cutting abrasive covering. Guiding part is made as wedge whipstock having inclined working surface. Cutter body is split and includes upper and lower parts. Lower cutter part has end shaped as regular pyramid with one or two rows of hard-alloy cutting members connected thereto. Cutting abrasive layer is fused on cutting member faces. Upper cutter part has variable cross-section. Upper part end is of cylindrical shape. Body section located over the end is shaped as truncated pyramid provided with cutting abrasive layer applied to faces thereof. Next upper body section is shaped as spherical polyhedron with faces defining irregular trapeze in cross-section. One or two rows of cutting members are secured to lower side surfaces of the faces. Applied over the cutting members is cutting abrasive coating. Upper and lower parts are connected with each other by means of X-shaped spline connection and are retained with bolt inserted in orifice made under flushing channel of lower part. Annular support is created at interface between inner flushing orifice diameter and outer diameter of orifice for bolt receiving. Hollow spring member and T-shaped bolt head are arranged on the support. Vertical part of the head is over horizontal part and has diameter equal to that of bolt body. Flushing orifices are made in upper section. Shear bolt is inserted in threaded orifice between end working cutter surfaces and in intermediate member shaped as bush. One bush section is made as truncated cone with inner thread and projects over wedge whipstock surface.
EFFECT: extended capabilities, simplified assemblage and improved service performance.
11 dwg

Description

Изобретение относится к буровой технике, в частности к режущему инструменту с использованием клина-отклонителя. Оно может быть использовано для вскрытия «окна» в обсадной колонне и забуривания в скважину нового ствола.The invention relates to drilling equipment, in particular to a cutting tool using a wedge diverter. It can be used to open the “window” in the casing and drill a new hole into the well.

Известен фрезерный инструмент [1], предназначенный для вскрытия «окна» в обсадной колонне при помощи клина-отклонителя. Инструмент - фрезер-райбер изготовлен комплектно по три (№1, 2 и 3) райбера, которые отличаются друг от друга габаритными размерами и диаметром, последовательно увеличивающимся от №1 к №3. Вначале «окно» прорезается наименьшим фрезером №1, а затем последующими спусками фрезеров №2 и 3 оно расширяется. Конструкция инструмента неразборная. Инструмент выполнен конусным с равномерным расширением к верху. Боковые поверхности инструмента имеют рабочие поверхности, на которые наплавлен твердый сплав. Рабочими являются только боковые поверхности инструмента.Known milling tool [1], designed to open the "window" in the casing using a wedge diverter. The tool - milling-riber is made in complete sets of three (No. 1, 2 and 3) ribs, which differ from each other in overall dimensions and diameter, gradually increasing from No. 1 to No. 3. At first, the “window” is cut through by the smallest milling cutter No. 1, and then it expands with subsequent descents of the milling cutters No. 2 and 3. The design of the tool is non-separable. The tool is made conical with uniform expansion to the top. The side surfaces of the tool have working surfaces on which the hard alloy is welded. Workers are only the side surfaces of the tool.

Недостатками известного фрезерного инструмента являются: инструмент работает комплектно, состоит из нескольких фрез, которые приходится приводить в действие, поочередно погружая их в скважину, а затем поднимая на поверхность, что усложняет процесс эксплуатации, снижает производительность инструмента в целом; фрезерный инструмент металлоемок; торцевая поверхность фрез нерабочая, она не защищена твердым сплавом, что ограничивает его действие прорезанием «окна»; инструмент не рассчитан на функцию спускового для установки клина-отклонителя в скважине, следовательно, необходимо применение стартовой фрезы; в фрезах №2 и 3 не предусмотрены промывочные отверстия, следовательно, фрезы рассчитаны на работу, связанную с кратковременным действием на стенки обсадной трубы, следовательно, для резания породы и забуривания в скважину нового бурового ствола инструмент не рассчитан.The disadvantages of the known milling tool are: the tool operates in a complete set, consists of several milling cutters that have to be driven, alternately immersing them in the well, and then raising them to the surface, which complicates the operation process, reduces the productivity of the tool as a whole; metal-consuming milling tool; the end surface of the cutters is inoperative, it is not protected by a hard alloy, which limits its effect by cutting through the “window”; the tool is not designed for the trigger function for installing the deflector in the well, therefore, it is necessary to use a start cutter; in mills No. 2 and 3 there are no flushing holes, therefore, the milling cutters are designed for work associated with a short-term action on the walls of the casing, therefore, the tool is not designed to cut the rock and drill into the well of a new drill stem.

Известен фрезерный инструмент [2], представляющий собой комплекс, состоящий из фрезер-райбера пилотного и фрезер-долота. Фрезер-райбер состоит из корпуса и штока. Рабочие поверхности корпуса оснащены режущими зубьями из твердосплавных пластин, а шток наплавлен релитом. Фрезер-долото состоит из корпуса, армированного по торцевой и боковой поверхностям дробленым металлокерамическим твердым сплавом.Known milling tool [2], which is a complex consisting of a milling-riber pilot and a milling chisel. The milling cutter consists of a body and a rod. The working surfaces of the body are equipped with cutting teeth from carbide inserts, and the rod is fused with relite. The milling cutter consists of a body reinforced by crushed metal-ceramic hard alloy along the end and lateral surfaces.

Недостатками известного фрезерного инструмента являются: металлоемкость, инструмент состоит из двух фрезеров, каждый из которых ограничен функционально, т.к. фрезер-райбер после спуска (но без клина-отклонителя) прорезает «окно» в обсадной колонне на небольшую длину и поднимается наверх, фрезер-долото далее фрезерует обсадную колонну и калибрует «окно» необходимого профиля и тоже поднимается наверх; при этом инструменту нужна спусковая фреза для установки клина-отклонителя, он ограничен действием по прорезанию «окна» и не рассчитан на забуривание в скважину нового ствола;The disadvantages of the known milling tool are: metal consumption, the tool consists of two milling cutters, each of which is functionally limited, because After descent (but without a deflecting wedge), the milling cutter cuts the “window” in the casing to a small length and rises up, the milling bit further mills the casing and calibrates the “window” of the required profile and also rises upward; at the same time, the tool needs a trigger cutter to install the deflector wedge, it is limited by the action of cutting the “window” and is not designed to drill a new trunk into the well;

фрезы выполнены неразъемными и без промывочной системы отверстий, следовательно, режущие пластинки, наплавленные на фрезу-райбер, подвергаются ускоренному разрушению, ухудшая процесс резания, фреза-долото выполняет больше истирающую функцию резания.the milling cutters are integral and without a flushing system of holes, therefore, the cutting inserts deposited on the milling cutter-riber are subjected to accelerated destruction, worsening the cutting process, the milling cutter performs a more abrasive cutting function.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению выбран фрезерный инструмент [3] как по техническому результату, так и экономическому эффекту. Фрезерный инструмент выполнен в виде главной фрезы, имеющей цилиндрической формы полый корпус. В корпусе в нижней боковой части и в торце выполнены промывочные отверстия. Отверстия боковые охлаждают инструмент, а торцевое отверстие связано с шлангом, подающим жидкость в камеру клина-отклонителя для установки его в скважине и закрепления на стенках обсадной трубы. Фрезерный инструмент закреплен на верхнем конце клина-отклонителя срезными болтами, которые ввинчены в резьбовые отверстия, выполненные в приваренном к концу элементе, а также вставлены в отверстия хвостовика, который изготовлен и закреплен в верхней части клина-отклонителя. Главная фреза снабжена концевыми резцами, которые располагаются поперек концевой поверхности фрезы, и боковыми резцами, которые располагаются вдоль боковой поверхности корпуса инструмента на расстоянии от концевых резцов. Элемент с резьбой в нем для срезных болтов находится между смежными боковыми резцами. Резцы закалены в том же режиме, что и наклонная поверхность клина-отклонителя, или изготовлены из твердого и износоустойчивого материала, например карбида вольфрама.The closest technical solution to the proposed invention selected a milling tool [3] as the technical result and economic effect. The milling tool is made in the form of a main mill having a cylindrical hollow body. Flushing holes are made in the housing in the lower side and in the end. Side openings cool the tool, and the end hole is connected to a hose supplying liquid to the chamber of the diverter wedge for installation in the well and fixing it to the walls of the casing. The milling tool is fixed on the upper end of the deflector wedge with shear bolts that are screwed into the threaded holes made in the element welded to the end, and also inserted into the holes of the shank, which is made and fixed in the upper part of the deflector wedge. The main mill is equipped with end cutters, which are located across the end surface of the cutter, and side cutters, which are located along the side surface of the tool body at a distance from the end cutters. An element with a thread in it for shear bolts is located between adjacent side cutters. The cutters are hardened in the same mode as the inclined surface of the deflector wedge, or made of a hard and wear-resistant material, such as tungsten carbide.

Недостатки известного фрезерного инструмента следующие: фрезерный инструмент ненадежно соединен с верхней частью клина-отклонителя на хвостовике, т.к. в хвостовике выполнены отверстия для введения и закрепления срезного болта. В связи с тем, что одна часть срезного болта закреплена в элементе на фрезе резьбой, а в хвостовике - без резьбы возникает разница напряжений в этих частях. При спуске отклонителя в скважину и в момент срезания болта та часть болта, которая находится в хвостовике, испытывает значительные растягивающие напряжения по сравнению с другой частью болта, т.к. резьба в данном случае является усиливающим элементом сцепления с корпусом фрезы и как бы ребрами жесткости, увеличивающими прочность соединения, а гладкая поверхность другой части болта этим не обладает. В результате эта часть болта деформируется под действием нагрузки, что приведет к изгибающим, а не срезным действиям в болте и, следовательно, не сразу, а после деформации до разрушения его в непредсказуемых месте и времени. Главная фреза имеет функциональные ограничения. Она может быть только «оконной» фрезой, причем «окно» фрезеруется фрезой размером меньшим, чем диаметр обсадной колонны. В связи с этим используется дополнительный инструмент - шаровая фреза, которая расширяет окно. Забуривание же в скважину нового ствола требует использования ряда шаровых фрез, пока не будет достигнут требуемый диаметр нового ствола в скважине. Шаровые фрезы размещены через гибкое соединение с главной фрезой и находятся выше по стволу скважины относительно главной фрезы в компоновке устройства, что усложняет использование фрезерного инструмента.The disadvantages of the known milling tool are as follows: the milling tool is not securely connected to the upper part of the diverter wedge on the shank, because holes in the shank for introducing and securing the shear bolt. Due to the fact that one part of the shear bolt is fixed in the element on the mill by a thread, and in the shank without thread there is a voltage difference in these parts. When the deflector is lowered into the well and at the moment of cutting the bolt, that part of the bolt that is in the liner experiences significant tensile stresses compared to the other part of the bolt, because the thread in this case is a reinforcing element of adhesion to the cutter body and, as it were, stiffeners that increase the strength of the connection, and the smooth surface of the other part of the bolt does not have this. As a result, this part of the bolt is deformed under the action of the load, which will lead to bending rather than shear actions in the bolt and, therefore, not immediately, but after deformation until it breaks in an unpredictable place and time. The main mill has functional limitations. It can only be a “window” mill, and the “window” is milled with a mill smaller than the diameter of the casing. In this regard, an additional tool is used - a ball mill, which expands the window. Drilling a new wellbore into the well requires the use of a series of ball cutters until the required diameter of the new wellbore in the well is reached. Ball cutters are placed through a flexible connection with the main cutter and are located higher up the borehole relative to the main cutter in the device layout, which complicates the use of the milling tool.

Фрезерный инструмент (главная фреза) имеет резцы из закаленного металла или карбида вольфрама, что не служит гарантией длительного использования, особенно концевых резцов, несущих основную тяжесть нагрузок в процессе фрезерования, т.к. являются твердыми, но хрупкими элементами. Резцы располагаются на корпусе фрезы таким образом, что на боковой поверхности они используются как истирающие элементы, а концевые - только как режущие, что сужает возможности фрезы. Тем более что, имея постоянный диаметр по всей длине корпуса, боковые резцы используются для подчистки периферии «окна», которое было прорезано концевыми резцами. Фрезерный инструмент выполнен неразъемным, что усложняет и удорожает технологию изготовления, эксплуатацию и восстановление.The milling tool (main milling cutter) has cutters made of hardened metal or tungsten carbide, which does not guarantee long-term use, especially end cutters that bear the main burden of the loads during milling, as are hard but brittle elements. The cutters are located on the cutter body in such a way that they are used as abrasive elements on the side surface, and the end ones are used only as cutting elements, which reduces the capabilities of the cutter. Moreover, having a constant diameter along the entire length of the body, the side cutters are used to clean the periphery of the “window”, which was cut by the end cutters. The milling tool is made one-piece, which complicates and increases the cost of manufacturing technology, operation and restoration.

Техническим результатом настоящего изобретения является расширение возможностей, улучшение эксплуатационных характеристик и упрощение восстановительных работ фрезерного инструмента.The technical result of the present invention is to expand capabilities, improve operational characteristics and simplify the restoration work of the milling tool.

Технический результат достигается тем, что фрезерный инструмент, содержащий режущую и направляющую части, при этом режущая часть выполнена в виде фрезы для прорезания окна в обсадной колонне в буровой скважине, включающей полый корпус, в котором выполнен промывочный канал вдоль оси фрезы и промывочные отверстия в нижней части, и имеющей боковые и концевые рабочие поверхности, покрытые износоустойчивым режуще-истирающим покрытием и с закрепленными режущими элементами соответственно, направляющая часть выполнена в виде клина-отклонителя с наклонной рабочей поверхностью, соединенного с корпусом фрезы срезным болтом через промежуточный элемент, согласно изобретению корпус фрезы выполнен разъемным и состоит из верхней и нижней частей, нижняя часть имеет торец, выполненный в форме правильной пирамиды, на ребрах которой, являющихся рабочими поверхностями, закреплены в один или два ряда при ступенчатой поверхности ребер твердосплавные режущие элементы, а на гранях напаян слой режуще-истирающего покрытия, верхняя часть корпуса фрезы имеет переменное сечение, при этом концевая часть верхней части корпуса имеет цилиндрическую форму, над концевой частью корпус имеет форму усеченной пирамиды, направленной усеченной частью вверх, на ребрах которой, представляющих рабочие поверхности, нанесено режуще-истирающее покрытие, над частью корпуса, выполненной в форме усеченной пирамиды, корпус выполнен в виде сферического многогранника, представляющие рабочую поверхность грани которого в сечении имеют форму неправильной трапеции, при этом на нижней боковой поверхности граней закреплены в один или два ряда при ступенчатой поверхности ребер режущие элементы, выше которых вдоль рабочей поверхности нанесено режуще-истирающее износоустойчивое покрытие, верхняя и нижняя часть корпуса фрезы соединены шлицевым крестообразным соединением путем выполнения крестообразных пазов на нижней торцевой поверхности верхней части корпуса и ответных им крестообразных выступов на верхней торцевой поверхности нижней части корпуса, при этом нижняя и верхняя части корпуса фрезы закреплены болтом, установленным в отверстии, выполненном под промывочным каналом в нижней части корпуса, на границе перехода от внутреннего диаметра промывочного канала к внутреннему диаметру отверстия под болт образована круговая опора, на которой размещен полый пружинный элемент и Т-образная головка болта, которая горизонтальной частью опирается на полый пружинный элемент, диаметр горизонтальной части равен внутреннему диаметру промывочного канала, а вертикальная часть головки выполнена над горизонтальной частью и имеет диаметр, равный диаметру тела болта, в верхней части корпуса фрезы выполнены промывочные отверстия в шахматном порядке по отношению к промывочным отверстиям нижней части корпуса, срезной болт для закрепления корпуса фрезы расположен в резьбовом отверстии между концевыми рабочими поверхностями фрезы и в промежуточном элементе, выполненном в виде втулки, втулка вставлена в отверстие Т-образной формы, выполненное в верхней части клина-отклонителя, и жестко закреплена в этом отверстии, часть втулки, соприкасающаяся с корпусом фрезы, выполнена в виде усеченного конуса с резьбой в нем и выступает над поверхностью клина-отклонителя.The technical result is achieved by the fact that the milling tool containing the cutting and guide parts, while the cutting part is made in the form of a cutter for cutting a window in a casing in a borehole, including a hollow body in which a washing channel is made along the axis of the cutter and washing holes in the lower part, and having side and end working surfaces coated with a wear-resistant cutting-abrasive coating and with fixed cutting elements, respectively, the guide part is made in the form of a wedge-deflector I with an inclined working surface connected to the mill body with a shear bolt through an intermediate element, according to the invention, the mill body is made detachable and consists of upper and lower parts, the lower part has an end face made in the form of a regular pyramid, on the edges of which, which are the working surfaces, are fixed in one or two rows with a stepped surface of the ribs, carbide cutting elements, and on the faces a layer of cutting-abrasive coating is soldered, the upper part of the mill body has a variable cross section, with this end the second part of the upper part of the casing has a cylindrical shape, above the end part the casing has the shape of a truncated pyramid directed by the truncated part upwards, on the edges of which represent the working surfaces, a cutting-abrasive coating is applied, over the part of the casing made in the form of a truncated pyramid, the casing is made in in the form of a spherical polyhedron, the faces of which are working in cross section in the shape of an irregular trapezoid, while on the lower side surface of the faces they are fixed in one or two rows at steps the fin surface of the ribs are cutting elements, above which a cutting-abrasion-resistant wear-resistant coating is applied along the working surface, the upper and lower parts of the mill body are connected by a spline cross connection by making cross grooves on the lower end surface of the upper part of the body and cross-shaped protrusions on the upper end surface of the lower part case, while the lower and upper parts of the mill body are fixed with a bolt installed in the hole made under the washing channel in the lower of the housing part, at the transition from the inner diameter of the washing channel to the inner diameter of the bolt hole, a circular support is formed on which the hollow spring element and the T-shaped bolt head are placed, which rests on the hollow spring element with the horizontal part, the diameter of the horizontal part is equal to the inner diameter flushing channel, and the vertical part of the head is made above the horizontal part and has a diameter equal to the diameter of the body of the bolt; in the upper part of the cutter body, washing holes are made staggered in relation to the flushing holes of the lower part of the body, the shear bolt for securing the mill body is located in the threaded hole between the end working surfaces of the mill and in the intermediate element made in the form of a sleeve, the sleeve is inserted into the hole of a T-shape made in the upper part of the deflector wedge, and is rigidly fixed in this hole, the part of the sleeve in contact with the cutter body is made in the form of a truncated cone with a thread in it and protrudes above the surface of the deflector.

В отличие от прототипа предлагаемое изобретение имеет разъемный корпус фрезы, что значительно упрощает технологический процесс изготовления корпуса фрезы и ее внутренних и внешних составляющих, т.к. упрощается процесс сборки, увеличивается доступность к внутренней части корпуса, усиливается гарантия целостности корпуса при эксплуатации фрезы шлицевым крестообразным соединением и надежным закреплением болтом, закрепляющим части корпуса фрезы под промывочным каналом резьбовым соединением в отверстиях. Шлицевое крестообразное соединение, осуществляемое за счет крестообразных выступов в соответствующих им крестообразных пазах, обеспечивает прочную, гарантирующую от проворота связь верхней и нижней частей корпуса фрезы, а подпружиненный болт не позволит при движении фрезы в процессе резания быть срезным. Круговая опора, на которую опирается подпружиненная головка болта, и выполнение головки болта переменного сечения Т-образной формы позволяют снизить напряжения на болт в периоды вращения корпуса фрезы и резания, а верхняя часть головки, выполненная с равным телу болта диаметром, позволяет упростить закрепление и раскрепление болта. В отличие от прототипа значительно улучшено охлаждение корпуса и отвод стружки от рабочих поверхностей фрезы наличием дополнительных промывочных отверстий в верхней части корпуса. В прототипе выполнены промывочные отверстия только в нижней неразъемной части корпуса. В предлагаемом изобретении нижние и верхние промывочные отверстия размещены в продольных пазах между рабочими поверхностями фрезы в шахматном порядке, т.е. в одном пазу выполнено одно промывочное отверстие, например в верхнем корпусе, в следующем пазу выполнено промывочное отверстие в нижнем корпусе, что гарантирует равномерное распределение давления жидкости в них и улучшает термомеханические функции жидкости, выходящей из отверстий. Корпус фрезы в отличие от прототипа (имеющего концевую режущую и боковую режуще-истирающую поверхности), дополнительно имеет в нижнем торце рабочие поверхности - режущую и режуще-истирающие. Сам торец в отличие от прототипа выполнен в форме правильной пирамиды, на ребрах которой закреплены режущие элементы, а на гранях пирамиды наплавлен слой режуще-истирающего покрытия. На ребрах пирамиды закреплены твердосплавные режущие элементы. Закреплены в один ряд для фрезерования слабо- и средненагруженного режима эксплуатации фрезы и в два ряда - для тяжелонагруженной системы эксплуатации инструмента. Для усиления эффекта резания ребра, являющиеся рабочей поверхностью, выполнены ступенчато, таким образом твердосплавные режущие элементы работают поэтапно: по мере износа первого ряда подключаются твердосплавные режущие элементы другого ряда. Торцевая поверхность фрезы режущего типа является продолжением концевой рабочей поверхности с тем же размещением режущих элементов, что позволяет получить режущую кромку с усиленной режущей способностью в начальный и последующий этапы фрезерования. Концевая режущая рабочая поверхность фрезы вдоль корпуса снизу вверх сменяется сужением рабочей поверхности с режуще-истирающим покрытием за счет выполнения корпуса фрезы в этой части в форме усеченного конуса суженной частью вверх. Такое формообразование корпуса позволяет создать условия разгрузки напряжения в твердосплавных режущих элементах. Жидкость успевает интенсифицировать охлаждение нижней части корпуса. Над частью корпуса, выполненной в форме усеченной пирамиды, имеется часть корпуса, выполненная в форме выпуклого сферического многогранника, при этом рабочие боковые поверхности фрезы имеют форму неправильных трапеций. На нижних боковых сторонах трапеций и прилегающих к ним частях верхних оснований закреплены режущие элементы в один или два ряда, а остальная часть вдоль верхнего основания трапеции, служащей одновременно рабочей поверхностью фрезы, покрыта слоем режуще-истирающего износоустойчивого покрытия. Таким образом усилена режущая способность фрезы. Имея три зоны резания и переменное сечение рабочих поверхностей, одна и та же фреза заменяет спусковую, стартовую, оконную и проходную фрезы, расширяя возможности известной оконной фрезы, описанной в прототипе.Unlike the prototype, the present invention has a detachable mill body, which greatly simplifies the manufacturing process of the mill body and its internal and external components, because the assembly process is simplified, accessibility to the internal part of the housing is increased, the guarantee of the integrity of the housing during operation of the cutter with a slotted cruciform connection and reliable fastening with a bolt securing the parts of the cutter body under the washing channel with a threaded connection in the holes is enhanced. A splined cross-shaped connection made by cross-shaped protrusions in their corresponding cruciform grooves provides a strong, guaranteeing against rotation, connection of the upper and lower parts of the mill body, and the spring-loaded bolt will not allow shear during the movement of the mill during cutting. The circular support on which the spring-loaded head of the bolt rests, and the execution of the bolt head of a variable cross-section of a T-shape allows you to reduce stress on the bolt during periods of rotation of the mill body and cutting, and the upper part of the head, made with a diameter equal to the body of the bolt, simplifies fixing and unfastening bolts. In contrast to the prototype, the cooling of the housing and the removal of chips from the working surfaces of the cutter are significantly improved by the presence of additional washing holes in the upper part of the housing. In the prototype, washing holes are made only in the lower integral part of the body. In the present invention, the lower and upper washing holes are placed in longitudinal grooves between the working surfaces of the cutter in a checkerboard pattern, i.e. one flush hole is made in one groove, for example, in the upper casing; in the next groove, a flushing hole is made in the lower casing, which guarantees an even distribution of fluid pressure in them and improves the thermomechanical functions of the fluid exiting the openings. The cutter body, in contrast to the prototype (having an end cutting and side cutting-abrasive surfaces), additionally has working surfaces in the lower end - cutting and cutting-abrasive. The end face, in contrast to the prototype, is made in the form of a regular pyramid, on the edges of which cutting elements are fixed, and a layer of cutting-abrasive coating is deposited on the faces of the pyramid. Carbide cutting elements are fixed on the edges of the pyramid. They are fixed in one row for milling a light and medium loaded operation mode of the cutter and in two rows for a heavily loaded tool operation system. To enhance the effect of cutting, the ribs, which are the working surface, are made in steps, thus the carbide cutting elements work in stages: as the first row wears out, carbide cutting elements of the other row are connected. The end surface of the cutting type cutter is a continuation of the end working surface with the same placement of the cutting elements, which allows to obtain a cutting edge with enhanced cutting ability in the initial and subsequent stages of milling. The end cutting working surface of the cutter along the body from the bottom up is replaced by a narrowing of the working surface with a cutting-abrasive coating due to the execution of the cutter body in this part in the form of a truncated cone with the narrowed part up. This shaping of the housing allows you to create the conditions of stress unloading in carbide cutting elements. The liquid manages to intensify the cooling of the lower part of the housing. Above the part of the body, made in the form of a truncated pyramid, there is a part of the body, made in the form of a convex spherical polyhedron, while the working side surfaces of the cutter have the shape of irregular trapezoids. Cutting elements in one or two rows are fixed on the lower lateral sides of the trapezoid and the parts of the upper bases adjacent to them, and the rest along the upper base of the trapezoid, which serves simultaneously as the working surface of the cutter, is covered with a layer of cutting-abrasion-resistant wear-resistant coating. Thus, the cutting ability of the cutter is enhanced. Having three cutting zones and a variable cross-section of the working surfaces, the same cutter replaces the trigger, start, window and feed mill, expanding the capabilities of the well-known window cutter described in the prototype.

В отличие от прототипа предлагаемая фреза закреплена на верхней части клина-отклонителя срезным болтом в промежуточном элементе, который вставлен в отверстие в клине-отклонителе, а не на фрезе, что значительно упрощает технологию закрепления фрезы на клине-отклонителе. На корпусе фрезы выполнено резьбовое отверстие, а в отверстии в клине-отклонителе имеется полая втулка - она же промежуточный элемент. Полая втулка с одного торца вставляется в Т-образный паз в отверстии клина-отклонителя за счет такого же выступа на полой втулке и жестко закрепляется. Та часть полой втулки, которая выступает над поверхностью клина-отклонителя, выполнена с внешней стороны в виде усеченного конуса. Внутри полой втулки на длину выступающей части ее над поверхностью клина-отклонителя выполнена резьба для закрепления срезного болта. Выступающая часть полой втулки в форме усеченного конуса служит опорой фрезы. Все это позволяет сосредоточить усилия среза в наиболее узком участке, т.е. на границе сопряжения полой втулки с поверхностью фрезы, что улучшает эксплуатационное качество соединения.Unlike the prototype, the proposed cutter is mounted on the upper part of the deflector wedge with a shear bolt in the intermediate element, which is inserted into the hole in the deflector wedge, and not on the cutter, which greatly simplifies the technology of fixing the cutter on the deflector wedge. A threaded hole is made on the mill body, and there is a hollow sleeve in the hole in the deflector wedge - it is also an intermediate element. The hollow sleeve from one end is inserted into the T-groove in the hole of the deflector wedge due to the same protrusion on the hollow sleeve and is rigidly fixed. The part of the hollow sleeve that protrudes above the surface of the deflecting wedge is made on the outside in the form of a truncated cone. Inside the hollow sleeve, a thread is made for securing the shear bolt to the length of its protruding part above the surface of the deflecting wedge. The protruding part of the hollow sleeve in the form of a truncated cone serves as a support for the cutter. All this allows you to focus the efforts of the shear in the narrowest section, i.e. at the interface between the hollow sleeve and the surface of the cutter, which improves the operational quality of the connection.

Известен фрезерный инструмент [4] для прорезания «окна» в обсадной колонне. Он работает комплексно и состоит из трех фрез, имеющих рабочую часть полностью конусной формы с напаянными режуще-истирающего типа пластинами вдоль рабочих поверхностей. Известный фрезерный инструмент не обеспечивает поставленной заявленным изобретением задачи в силу ограничения возможностей конструктивного плана.Known milling tool [4] for cutting the "window" in the casing. It works comprehensively and consists of three milling cutters having a fully conical working part with soldered cutting-abrasive plates along the working surfaces. The well-known milling tool does not provide the objectives of the claimed invention due to the limitations of the design plan.

Известен фрезерный инструмент [5], содержащий корпус фрезы с наплавленным режуще-истирающим слоем покрытия на корпус ее, а передняя кромка покрытия имеет резцы, закрепленные на стальной пластине, которая вставлена в корпус фрезы. Известная фреза имеет ограниченное применение (оконная) и не предусмотрена конструктивно для работы с использованием клина-отклонителя.Known milling tool [5], containing the cutter body with a deposited cutting-abrasive coating layer on its body, and the front edge of the coating has cutters mounted on a steel plate that is inserted into the cutter body. Known milling cutter has limited use (window) and is not provided structurally for operation using a wedge-diverter.

Таким образом заявляемый фрезерный инструмент обладает «технической новизной», соответствует критерию «существенные отличия» и «промышленно применима», т.к. проверен на практике, в работе по спуску, старту, прорезанию «окна» и зарезке бокового ствола в скважине на буровых в г.Перми. Предполагается его внедрение на буровых г.Перми и в других местах, связанных с добычей нефти.Thus, the inventive milling tool has a "technical novelty", meets the criterion of "significant differences" and "industrially applicable", because tested in practice, in the work of launching, launching, cutting the “window” and sidetracking in the well at the drilling in Perm. It is supposed to be introduced at drilling rigs in Perm and other places associated with oil production.

На фиг.1 - показана схематично компоновка устройства.Figure 1 - shows a schematic layout of the device.

На фиг.2 - показано схематично устройство, в разрезе.Figure 2 - shows a schematic diagram of a device, in section.

На фиг.3 - формообразование фрезы вдоль оси корпуса.Figure 3 - shaping of the cutter along the axis of the housing.

Фиг.4 - вид А на фиг.1.Figure 4 is a view A in figure 1.

Фиг.5а - сечение Б-Б на фиг.2.Figa - section bB in Fig.2.

Фиг.5б - показана в разъемном виде аксонометрическая проекция корпуса фрезы.Fig. 5b shows in a detachable form a perspective view of the cutter body.

Фиг.6 - сечение В-В на фиг.1.6 is a section bb in figure 1.

Фиг.7 - размещение одного ряда режущих элементов и режуще-истирающего покрытия на рабочих поверхностях фрезы.Fig.7 - the placement of one row of cutting elements and a cutting-abrasive coating on the working surfaces of the cutter.

Фиг.8 - размещение двух рядов твердосплавных режущих элементов и слоев режуще-истирающего покрытия на рабочих поверхностях фрезы.Fig - placement of two rows of carbide cutting elements and layers of cutting-abrasive coating on the working surfaces of the cutter.

Фиг.9 - показаны схематично этапы перемещения фрезерного инструмента относительно клина-отклонителя, в разрезе.Fig.9 - shows schematically the steps of moving the milling tool relative to the wedge-diverter, in section.

Фиг.10 - показаны схематично этапы перемещения фрезы в моменты прорезания «окна» и забуривания бокового ствола в буровой скважине, в разрезе.Figure 10 - shows schematically the steps of moving the cutter at the moments of cutting through the "window" and drilling the side shaft in the borehole, in a section.

Фрезерный инструмент содержит фрезу 1 и клин-отклонитель 2 (фиг.1). Фреза состоит из полого корпуса с хвостовиком и резьбой вверху, который выполнен разъемным и имеет верхнюю 3 и нижнюю 4 часть (фиг.2). Нижняя часть 4 имеет торец в форме правильной пирамиды 5 (фиг.3), на ребрах 6 пирамиды, т.е. рабочих поверхностях фрезы закреплены твердосплавные режущие элементы 7 (фиг.4), а на гранях 8 напаяно режуще-истирающее покрытие 9. Ребра 6 пирамиды имеют ступенчатую поверхность 10 (фиг.8) для двухрядного закрепления твердосплавных режущих элементов 7 на них. Верхняя часть корпуса 3 и нижняя часть 4 корпуса 1 фрезы соединены шлицевым крестообразным соединением 11 (фиг.5а) за счет выполнения на нижней торцевой поверхности верхней части 3 корпуса фрезы крестообразных пазов 12 (фиг.5б), а в верхней торцевой поверхности нижней части корпуса 4 фрезы выполнены крестообразные выступы 13 соответственно крестообразным пазам 12. Закреплены нижняя и верхняя части корпуса фрезы болтом. Болт имеет тело 14 и головку Т-образной формы, причем горизонтальная часть головки 15 имеет диаметр, равный диаметру замкнутого промывочного канала 16, внутри корпуса фрезы, в его верхней части 3, а вертикальная часть 17 головки болта имеет диаметр, равный диаметру тела 14 болта (фиг.6). Болт вставлен в отверстие 18, выполненное вдоль оси корпуса под промывочным каналом 16 (фиг.2) в верхней части 3 корпуса, и закреплен резьбой в отверстии 19 (фиг.6), выполненном в нижней части 4 корпуса фрезы. На границе перехода от внутреннего диаметра «Д» промывочного канала 16 к внутреннему диаметру «d» отверстия 18 образована круговая опора 20, на которую опирается полый пружинный элемент 21 и головка болта 15 и 17. В верхней части 3 корпуса фрезы выполнены промывочные отверстия 22, а в нижней части корпуса имеются промывочные отверстия 23 (фиг.2), которые по отношению к верхним отверстиям 22 размещены в пазах 24 корпуса фрезы (фиг.7) между рабочими поверхностями в шахматном порядке. Верхняя часть 3 корпуса фрезы переменного сечения: концевая 25 часть корпуса имеет форму цилиндра, над концевой частью корпус имеет форму усеченной пирамиды 26 суженной частью вверх, над частью корпуса 26 выполнена часть корпуса 27, имеющая форму выпуклого сферического многоугольника (фиг.3). В части корпуса 26 фрезы рабочие поверхности 28, они же ребра пирамиды, покрыты слоем режуще-истирающего 29 износоустойчивого покрытия. В части корпуса фрезы 27, выполненной в виде сферического многогранника, т.е. грани многогранника выполнены в форме неправильной трапеции 30, на нижней боковой поверхности 31 которой и на верхнем основании ее 32 закреплены твердосплавные режущие элементы 7 в один или два ряда. Выше режущих элементов 7 вдоль рабочей поверхности 32 напаян слой режуще-истирающего износоустойчивого покрытия 29 (фиг.7). В верхней части клина-отклонителя 2 имеется отверстие 33 Т-образной формы. В отверстие 33 вставлена полая втулка 34 (фиг.6) с соответствующим отверстию 33 Т-образным торцом и закреплена жестко в отверстии сваркой. Втулка 34 выступает над поверхностью клина-отклонителя. Выступающая часть втулки внутри имеет резьбу. С внешней стороны поверхность полой втулки выполнена в форме усеченного конуса 35. Втулка 34 является промежуточным элементом при закреплении срезного болта 36 в отверстии 33 клина-отклонителя 2 и резьбовом отверстии 37 фрезы 1, в нижней части 3 ее.The milling tool contains a mill 1 and a wedge diverter 2 (figure 1). The mill consists of a hollow body with a shank and a thread at the top, which is made detachable and has an upper 3 and lower 4 part (figure 2). The lower part 4 has an end face in the form of a regular pyramid 5 (Fig. 3), on the edges 6 of the pyramid, i.e. carbide cutting elements 7 are fixed to the working surfaces of the cutter (Fig. 4), and a cutting-abrasive coating 9 is soldered to the edges 8. The ribs 6 of the pyramid have a stepped surface 10 (Fig. 8) for double-row fastening of carbide cutting elements 7 to them. The upper part of the housing 3 and the lower part 4 of the housing 1 of the cutter are connected by a slotted cross-shaped connection 11 (Fig. 5a) due to the implementation of crosswise grooves 12 on the lower end surface of the upper part 3 of the housing of the mill (Fig. 5b), and in the upper end surface of the lower part of the housing 4 mills made cross-shaped protrusions 13, respectively, cross-shaped grooves 12. The lower and upper parts of the mill body are fixed with a bolt. The bolt has a body 14 and a T-shaped head, and the horizontal part of the head 15 has a diameter equal to the diameter of the closed flushing channel 16, inside the cutter body, in its upper part 3, and the vertical part 17 of the bolt head has a diameter equal to the diameter of the body 14 of the bolt (Fig.6). The bolt is inserted into the hole 18, made along the axis of the housing under the flushing channel 16 (figure 2) in the upper part 3 of the housing, and secured by a thread in the hole 19 (figure 6), made in the lower part 4 of the cutter body. A circular support 20 is formed at the transition from the inner diameter “D” of the washing channel 16 to the inner diameter “d” of the hole 18, on which the hollow spring element 21 and the bolt head 15 and 17 rest. In the upper part 3 of the mill body, washing holes 22 are made, and in the lower part of the casing there are flushing holes 23 (Fig. 2), which with respect to the upper openings 22 are placed in the grooves 24 of the milling cutter casing (Fig. 7) between the working surfaces in a checkerboard pattern. The upper part 3 of the mill body of variable section: the end 25 of the body has the shape of a cylinder, above the end part of the body has the shape of a truncated pyramid 26 with the narrowed part up, over the part of the body 26 there is a part of the body 27 having the shape of a convex spherical polygon (Fig. 3). In the part of the cutter body 26, the working surfaces 28, they are also the edges of the pyramid, are covered with a layer of cutting-abrasive 29 wear-resistant coating. In the part of the mill body 27, made in the form of a spherical polyhedron, i.e. the faces of the polyhedron are made in the form of an irregular trapezoid 30, on the lower side surface 31 of which and on the upper base 32 it is fixed carbide cutting elements 7 in one or two rows. Above the cutting elements 7 along the working surface 32, a layer of cutting-abrasion-resistant wear-resistant coating 29 is soldered (Fig. 7). In the upper part of the deflecting wedge 2 there is an opening 33 of a T-shape. A hollow sleeve 34 (FIG. 6) is inserted into the hole 33 with a corresponding hole 33 by a T-shaped end and fixed rigidly in the hole by welding. The sleeve 34 protrudes above the surface of the wedge deflector. The protruding part of the sleeve inside is threaded. On the outside, the surface of the hollow sleeve is made in the form of a truncated cone 35. The sleeve 34 is an intermediate element when securing the shear bolt 36 in the hole 33 of the deflector 2 and the threaded hole 37 of the mill 1, in the lower part 3 of it.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Всю компоновку (фиг.1) опускают в скважину 39 (фиг.8) на необходимую глубину вместе с любым необходимым оборудованием для ориентации клина-отклонителя и дополнительных видов работ (например, к хвостовику фрезы присоединяется арбузная фреза (не показана) и т.д.). Устройство 1 и 2 поворачивают для совмещения лицевой поверхности клина-отклонителя 2 с требуемым направлением и закрепляют на стенках обсадной колонны 38 клин-отклонитель 2.The entire layout (Fig. 1) is lowered into the well 39 (Fig. 8) to the required depth along with any necessary equipment for orienting the diverter wedge and additional types of work (for example, a watermelon cutter (not shown) is attached to the shank of the cutter, etc. .). The device 1 and 2 are rotated to combine the front surface of the diverter wedge 2 with the desired direction and fixed on the walls of the casing 38 of the diverter wedge 2.

Корпус фрезы 1, выполненный разъемным, имеет верхнюю часть 3 с хвостовиком и резьбой и нижнюю часть 4. Верхняя часть корпуса фрезы имеет вдоль оси замкнутый промывочный канал 16, в который подается промывочная жидкость под давлением. Через промывочный канал и промывочные отверстия 22 и 23, в верхней и нижней частях корпуса фрезы соответственно, жидкость выходит наружу для охлаждения и смазки твердосплавных режущих элементов 7 и слоев режуще-истирающего покрытия 9, 29, закрепленных и напаянных соответственно на рабочие поверхности 6, 25, 30, 31, 32 (режущие элементы) и 8, 28, 32 (режуще-истирающие покрытия), а также для удаления отходов фрезерования от резцов и продвижения их вверх из скважины по пазам 24, выполненным между рабочими поверхностями на торцевой, концевой и боковой поверхностях корпуса фрезы.The cutter body 1, made detachable, has an upper part 3 with a shank and thread and a lower part 4. The upper part of the cutter body has an axis along the closed washing channel 16, into which the washing liquid is supplied under pressure. Through the washing channel and the washing holes 22 and 23, in the upper and lower parts of the cutter body, respectively, the liquid exits outside to cool and lubricate the carbide cutting elements 7 and the layers of the cutting-abrasive coating 9, 29, fixed and soldered to the working surfaces 6, 25, respectively , 30, 31, 32 (cutting elements) and 8, 28, 32 (cutting-abrasive coatings), as well as for removing milling waste from cutters and moving them upward from the well along grooves 24 made between the working surfaces at the end, end and side surface styah cutter body.

На буровую колонну (не показана) прикладывают нагрузку вверх или вниз для того, чтобы срезать болт 36, который соединяет корпус фрезы 1 с верхней часть клина-отклонителя 2, закрепленный в отверстиях 33 и 37 через промежуточный элемент - полую втулку 34, выполненную на выступающей части над поверхностью клина-отклонителя в виде усеченного конуса, меньшим основанием упирающуюся в поверхность корпуса фрезы в месте размещения резьбового отверстия 33. Срезной болт 36 вставлен с тыльной стороны клина-отклонителя в жестко соединенную в отверстии 33 с верхней частью клина-отклонителя полую втулку 36 и закреплен резьбой в выступающей части втулки 36, а также в резьбовом отверстии 37 в корпусе фрезы, что позволяет повысить точность среза и использовать втулку дополнительно как опору для корпуса фрезы, не позволяя контактировать рабочим поверхностям с поверхностью клина-отклонителя. После того как болт срезной 36 будет срезан и откроются промывочные отверстия 22 и 23 в корпусе фрезы, фреза начинает вращаться, перемещаясь по клину-отклонителю. Фреза начинает фрезерование «окна» в обсадной колонне. Выступающая часть полой втулки 35 после срезания болта 36 первое время при движении фрезы вдоль наклонной поверхности клина-отклонителя продолжает функционировать как опора, охраняющая поверхность клина-отклонителя 2 от повреждений твердосплавными режущими элементами 7 фрезы.A load up or down is applied to the drill string (not shown) in order to cut off the bolt 36, which connects the cutter body 1 to the upper part of the deflector 2, fixed in holes 33 and 37 through an intermediate element - a hollow sleeve 34 made on the protruding parts above the surface of the deflecting wedge in the form of a truncated cone, which rests against the surface of the cutter body at the location of the threaded hole 33 with a smaller base. A shear bolt 36 is inserted from the back of the deflecting wedge into the screw 33 the hollow bushing 36 is secured by the part of the deflecting wedge with a thread and secured by a thread in the protruding part of the bushing 36, as well as in the threaded hole 37 in the cutter body, which makes it possible to increase the accuracy of the cut and use the sleeve additionally as a support for the cutter body, preventing working surfaces from contacting the wedge surface deflector. After the shear bolt 36 is cut off and the flushing holes 22 and 23 open in the mill body, the mill starts to rotate, moving along the deflector wedge. The mill starts milling the “window” in the casing. The protruding part of the hollow sleeve 35 after cutting the bolt 36 for the first time when the cutter moves along the inclined surface of the deflector wedge continues to function as a support protecting the surface of the deflector 2 from damage by carbide cutting elements 7 of the cutter.

Для того чтобы наклонная поверхность клина-отклонителя при опускании фрезы и вращении ее не изнашивалась, ее закаливают или покрывают защитным слоем, например никелесодержащей латунью. При движении вниз по наклонной поверхности клина-отклонителя концевые режущие и боковые режуще-истирающие элементы 7 приходят в контакт со стенкой обсадной колонны и расфрезеровывают стенку, образуя «окно» в ней. За действиями режущих элементов следует действие режуще-истирающего покрытия 29, на рабочих поверхностях 28 и 32, которое интенсифицирует процесс отвода отходов резания с поверхности обрабатываемой обсадной колонны совместно с жидкостью, подаваемой из промывочных отверстий 22 и 23, а также интенсифицирует процесс резания фрезы в целом, периодически разгружая твердосплавные режущие элементы 7 благодаря предложенному формообразованию корпуса фрезы 1, т.е. за счет того, что концевая часть 25 и торец 5 в месте их перехода от одной к другой рабочей поверхностям образуют усиленную систему резания.In order that the inclined surface of the deflecting wedge does not wear out when lowering the cutter and rotating it, it is hardened or covered with a protective layer, for example, nickel-containing brass. When moving down the inclined surface of the deflecting wedge, the end cutting and side cutting-abrasive elements 7 come into contact with the casing wall and milling the wall, forming a “window” in it. The actions of the cutting elements are followed by the action of the cutting-abrasive coating 29, on the working surfaces 28 and 32, which intensifies the process of removal of cutting waste from the surface of the casing being treated together with the liquid supplied from the washing holes 22 and 23, and also intensifies the cutting process of the cutter as a whole , periodically unloading carbide cutting elements 7 due to the proposed shaping of the mill body 1, i.e. due to the fact that the end part 25 and the end face 5 at the place of their transition from one to another working surfaces form an enhanced cutting system.

По мере продвижения фрезы по наклонной поверхности клина-отклонителя 2 вступают в контакт с обсадной колонной части корпуса 27, имеющие форму выпуклого сферического многогранника. При этом твердосплавные режущие элементы 7, размещенные на его гранях 31 - боковых поверхностях неправильной трапеции 30 и на части поверхности 32 (верхнее основание трапеции), также образуют усиленную систему резания, способную значительно более интенсивно, чем в прототипе, фрезеровать «окно», а в дальнейшем и производить зарезку бокового ствола в скважине совместно с торцевой частью корпуса фрезы, где закреплены в один или два ряда режущие элементы 7 на ребрах 6 правильной пирамиды 5. Усилен эффект резания и продлена работоспособность твердосплавных режущих элементов за счет того, что выполнено двухрядное закрепление их на рабочих поверхностях фрезы и выполнены рабочие поверхности ступенчатыми. При этом твердосплавные режущие элементы соответственно размещены в рядах на разной высоте, что позволяет вступать в работу им с заданной периодичностью и схемой нагружения. Такая схема фрезерования при последующем продвижении фрезы, после прорезания «окна» и расширения его частью корпуса фрезы, выполненной в форме выпуклого сферического многогранника 27, с режущими элементами 7 и режуще-истирающим покрытием 29 на нем, заменяется на другую схему фрезерования. Следующий этап фрезерования - забуривание бокового ствола. На этом этапе породу разрушают и торец, имеющий форму правильной пирамиды 5, ребра 6 которой являются рабочими поверхностями и сходятся к вершине под оптимальным углом 120° (как показали эксперименты - для случая, когда режущие твердосплавные элементы разрушают плотную породу, а боковой ствол большого диаметра и большой длины проход), 60° - когда порода рыхлая, и малый диаметр бокового ствола. Слой режуще-истирающего 9 покрытия на рабочих поверхностях 8 работает при этом как вспомогательное, позволяющее оптимизировать распределение напряжения на инструменте, предохраняя от термоудара твердосплавные режущие элементы, измельчая отходы, что упрощает процедуру выноса их из зоны фрезерования, увеличивая работоспособность режущих элементов. Совместные действия торцевых, краевых и боковых рабочих поверхностей приводят к тому, что предлагаемый фрезерный инструмент имеет фрезу, выполняющую действия спусковой, стартовой, оконной и проходной фрез. А выполнение корпуса фрезы разъемным расширяет возможность ее и за счет того, что нижняя составная часть корпуса фрезы, легко и быстро отсоединяясь от верхней части, может быть заменена, в случае необходимости, на другую новую или другого формообразования, а также с иным режущим элементом, или углом при вершине правильной пирамиды, оставляя неизменным соединение частей корпуса при помощи крестообразных шлицев и закрепления подпружиненным болтом. Болт благодаря наличию части головки, имеющей диаметр, равный диаметру тела болта, надежно закрепляется с помощью ключа через промывочный канал резьбовым соединением в отверстии нижней части корпуса фрезы.As the milling cutter moves along the inclined surface of the deflecting wedge 2, they come into contact with the casing of the body part 27 having the shape of a convex spherical polyhedron. In this case, carbide cutting elements 7, located on its faces 31 - lateral surfaces of the irregular trapezoid 30 and on a part of the surface 32 (upper base of the trapezoid), also form a reinforced cutting system capable of significantly more intensive milling of the “window” than in the prototype, and in the future, and make sidetracking in the well together with the end part of the cutter body, where the cutting elements 7 are fixed in one or two rows on the ribs 6 of the regular pyramid 5. The cutting effect is strengthened and the working capacity is extended firmly alloy cutting elements due to the fact that they are double-row fastened to the working surfaces of the cutter and the working surfaces are stepped. In this case, carbide cutting elements are respectively placed in rows at different heights, which allows them to enter into work with a given frequency and loading pattern. Such a milling pattern during the subsequent advancement of the milling cutter, after cutting the “window” and expanding it with part of the milling cutter body, made in the form of a convex spherical polyhedron 27, with cutting elements 7 and a cutting-abrasive coating 29 on it, is replaced by another milling scheme. The next milling step is sidetracking. At this stage, the rock is also destroyed by the end face, which has the shape of a regular pyramid 5, the ribs 6 of which are working surfaces and converge to the apex at an optimal angle of 120 ° (as shown by experiments, for the case when carbide cutting elements destroy dense rock and the side trunk is large in diameter and long passage length), 60 ° - when the rock is loose, and the small diameter of the side trunk. At the same time, the layer of the cutting-abrasive coating 9 on the working surfaces 8 works as an auxiliary layer, which allows optimizing the voltage distribution on the tool, protecting carbide cutting elements from thermal shock, grinding waste, which simplifies the procedure for removing them from the milling zone, increasing the efficiency of the cutting elements. The combined actions of the end, edge and side working surfaces lead to the fact that the proposed milling tool has a milling cutter that performs the actions of the trigger, starting, window and passage milling cutters. And the execution of the cutter body detachable expands its possibility due to the fact that the lower part of the cutter body, easily and quickly detaching from the upper part, can be replaced, if necessary, with another new or different shaping, as well as with a different cutting element, or the angle at the apex of the regular pyramid, leaving the connection of the body parts unchanged with cross-shaped slots and secured with a spring-loaded bolt. The bolt, due to the presence of a part of the head having a diameter equal to the diameter of the body of the bolt, is securely fixed with a key through the flushing channel with a threaded connection in the hole in the lower part of the mill body.

За счет выполнения корпуса фрезы разъемным появляется возможность после выработки своего ресурса заменить ту часть, нижнюю или верхнюю, которая наиболее дефектна или неработоспособна, а не менять полностью весь корпус, как было ранее. Преимущество того, что корпус фрезы разъемен еще и в том, что значительно упрощается процесс изготовления, сборки, наплавки покрытий, закрепление твердосплавных режущих элементов на рабочие поверхности корпуса фрезы. Фрезерный инструмент выполнен в металле. Основные части устройства - клин-отклонитель и фреза изготовлены из стали 40Х, но допускается и сталь 65Г (ГОСТ 14959-79). Клин-отклонитель с наклонной поверхностью на нем выполнен фрезерованием. Фреза и рабочие поверхности на ней, как и пазы между ними для отвода отходов и охлаждения - выполнены фрезерованием. Полая втулка - промежуточный элемент, изготовлена из стали 3. Рабочие поверхности покрыты слоем режуще-истирающего покрытия, содержащим дробленые частицы твердого сплава (преимущественно ВК-8) в связке на основе меди, типа МНЦ - 15-20. В качестве твердосплавного режущего элемента использовали изделия из твердого сплава в форме кругового цилиндра (тип Г54, изготовляемого ОАО «Кировградский завод твердых сплавов»).Due to the implementation of the cutter body with a detachable one, it becomes possible, after working out its resource, to replace that part, lower or upper, which is the most defective or inoperative, and not to completely change the entire body, as it was before. The advantage that the mill body is detached is also that the manufacturing, assembly, surfacing of coatings, the fastening of carbide cutting elements on the working surfaces of the mill body are greatly simplified. The milling tool is made in metal. The main parts of the device - the deflector and the cutter are made of 40X steel, but 65G steel is also allowed (GOST 14959-79). The wedge-deflector with an inclined surface on it is made by milling. The milling cutter and working surfaces on it, as well as the grooves between them for waste removal and cooling, are milled. The hollow sleeve is an intermediate element made of steel 3. The working surfaces are covered with a layer of cutting-abrasive coating containing crushed particles of a hard alloy (mainly VK-8) in a copper-based binder, type ISC - 15-20. As a carbide cutting element, carbide products in the form of a circular cylinder (type G54 manufactured by the Kirovgrad hard alloys plant OJSC) were used.

Срезной болт выполнен из стали, выбранной исходя из усилий среза. В качестве пружинного элемента использовали - пружинную шайбу (ГОСТ 6402-70).The shear bolt is made of steel selected based on shear forces. As a spring element used - a spring washer (GOST 6402-70).

По сравнению с прототипом заявляемое изобретение имеет следующие преимущества.Compared with the prototype of the claimed invention has the following advantages.

Инструмент значительно проще в изготовлении, эксплуатации и восстановлении, т.к. из-за того, что корпус фрезы составной, разъемный, упрощаются технологии его формообразования, наплавки слоев режуще-истирающего покрытия и закрепление твердосплавных режущих элементов на рабочие поверхности; упрощается эксплуатация из-за способности фрезы быть спусковой, стартовой и прорезать «окно», произвести далее забуривание бокового ствола в скважине, что в свою очередь удешевляет процесс эксплуатации и уменьшает металлоемкость известных инструментов, состоящих в основном из трех фрез. Значит, расширяется возможность известных фрез; после выработки ресурса отвинчивают болт, соединяющий части корпуса фрезы, и получают доступ ко всем дефектным местам как с внутренней, так и с внешней стороны. В случае необходимости возможна замена той или другой части корпуса, что удешевляет повторный процесс фрезерования и восстановления инструмента. Использование одно-, или двухрядного закрепления твердосплавных режущих элементов в торце, концевой части корпуса и боковой поверхности дает большие преимущества, т.к. интенсифицирует процесс прорезания «окна» и особенно важно забуривания нового ствола, включая и обработку труднообрабатываемой породы. Формообразование рабочих поверхностей, включая очередность размещения режущих и режуще-истирающих зон на них, позволяет оптимизировать режим резания, избежать теплового удара за счет постоянной смены рабочих зон воздействия на обрабатываемый объект (стенку обсадной колонны, породы в скважине), тем самым увеличивая работоспособность фрезерного инструмента. Выполнение промежуточного элемента в виде полой втулки, которая закреплена в верхней части в отверстии клина-отклонителя, и резьбового отверстия в пазу между рабочими поверхностями в корпусе фрезы делают ненужным выполнение отдельного хвостовика (прототип) на клине-отклонителе, который, кстати, имеет возможность под действием веса фрезы на нем деформироваться и не позволить верхней части клина-отклонителя плотно прижаться к стенке обсадной колонны. Форма полой втулки - усеченный конус, выполненная малым основанием в направлении к корпусу фрезы, способствует усилению локализации места среза. Выступающая часть втулки служит дополнительно опорой для фрезы и, имея высоту, равную высоте рабочей поверхности фрезы в месте их сопряжения, не допускает внедрения режущей части фрезы в поверхность клина-отклонителя (как в прототипе). И даже после срезания болта втулка вначале предохраняет поверхность клина-отклонителя от контакта с абразивом.The tool is much easier to manufacture, operate and rebuild, as due to the fact that the cutter body is composite, detachable, the technology of its shaping, surfacing of the layers of the cutting-abrasive coating and fixing of carbide cutting elements to the working surfaces are simplified; operation is simplified due to the ability of the cutter to be a trigger, start-up and cut through the “window”, to further drill the sidetrack in the well, which in turn reduces the cost of the operation and reduces the metal consumption of known tools, consisting mainly of three cutters. This means that the possibility of known milling cutters is expanding; after working out the resource, unscrew the bolt connecting the parts of the mill body, and gain access to all the defective places from both the inside and the outside. If necessary, it is possible to replace one or another part of the body, which reduces the cost of the repeated process of milling and restoration of the tool. The use of one- or two-row fastening of carbide cutting elements in the end face, end part of the body and side surface gives great advantages, because intensifies the process of cutting the "window" and it is especially important to drill a new trunk, including the processing of hard-to-handle rocks. The shaping of the working surfaces, including the sequence of placement of the cutting and cutting-abrasive zones on them, allows optimizing the cutting mode, avoiding heat stroke due to the constant change of the working zones of the impact on the workpiece (casing wall, rock in the well), thereby increasing the working capacity of the milling tool . The implementation of the intermediate element in the form of a hollow sleeve, which is fixed in the upper part in the hole of the deflector wedge, and a threaded hole in the groove between the working surfaces in the cutter body, make it unnecessary to perform a separate shank (prototype) on the deflector wedge, which, by the way, has the ability to the weight of the cutter deforms on it and does not allow the upper part of the deflecting wedge to snuggle against the casing wall. The shape of the hollow sleeve - a truncated cone, made with a small base in the direction of the cutter body, helps to strengthen the localization of the cut. The protruding part of the sleeve additionally serves as a support for the cutter and, having a height equal to the height of the working surface of the cutter in the place of their mating, does not allow the introduction of the cutting part of the cutter into the surface of the deflector wedge (as in the prototype). And even after cutting the bolt, the sleeve initially protects the surface of the deflector against contact with the abrasive.

За счет одноразового спуска и подъема фрезы значительно упрощается процесс эксплуатации устройства и продлевается срок службы клина-отклонителя.Due to the one-time lowering and raising of the cutter, the operation of the device is greatly simplified and the service life of the deflector is extended.

Источники информацииInformation sources

1. Пустовойтенко И.П. Предупреждение и ликвидация аварий в бурении. М.: Недра, 1988, с. 208, 209.1. Pustovoitenko I.P. Prevention and liquidation of accidents in drilling. M .: Nedra, 1988, p. 208, 209.

2. Там же, с. 213, 214.2. In the same place, with. 213, 214.

3. Патент РФ 2173761, МКИ E21B 29/06, прототип.3. RF patent 2173761, MKI E21B 29/06, prototype.

4. Каталог "Фрезы конические, "Сиб "Трейд Сервис". Применение ловильного инструмента", 2005-2006. Самара: Пр-во ЗАО "Сиб Трейд Сервис".4. The catalog "Mills conic," Sib "Trade Service". The use of fishing tools ", 2005-2006. Samara: Pr-in CJSC" Sib Trade Service ".

5. Каталог "Проектирование, изготовление, поставки, прокат. Ловильный инструмент". Самара: ЗАО "Сиб Трейд Сервис", 2005-2006.5. Catalog "Design, manufacture, supply, rental. Fishing tools." Samara: Sib Trade Service CJSC, 2005-2006.

Claims (1)

Фрезерный инструмент, содержащий режущую и направляющую части, при этом режущая часть выполнена в виде фрезы для прорезания окна в обсадной колонне в буровой скважине, включающей полый корпус, в котором выполнен промывочный канал вдоль оси фрезы и промывочные отверстия в нижней части, и имеющий боковые и концевые рабочие поверхности, покрытые износоустойчивым режуще-истирающим покрытием и закрепленными режущими элементами соответственно, направляющая часть выполнена в виде клина-отклонителя с наклонной рабочей поверхностью, соединенного с корпусом фрезы срезным болтом через промежуточный элемент, отличающийся тем, что корпус фрезы выполнен разъемным и состоит из верхней и нижней частей, нижняя часть имеет торец, выполненный в форме правильной пирамиды, на ребрах которой, являющихся рабочими поверхностями, закреплены в один или два ряда при ступенчатой поверхности ребер твердосплавные режущие элементы, а на гранях напаян слой режуще-истирающего покрытия, верхняя часть корпуса фрезы имеет переменное сечение, при этом концевая часть верхней части корпуса имеет цилиндрическую форму, над концевой частью корпус имеет форму усеченной пирамиды, направленной усеченной частью вверх, на ребрах которой, представляющих рабочие поверхности, нанесено режуще-истирающее покрытие, над частью корпуса, выполненной в форме усеченной пирамиды, корпус выполнен в виде сферического многогранника, представляющие рабочую поверхность грани которого в сечении имеют форму неправильной трапеции, при этом на нижней боковой поверхности граней закреплены в один или два ряда при ступенчатой поверхности ребер режущие элементы, выше которых вдоль рабочей поверхности нанесено режуще-истирающее износоустойчивое покрытие, верхняя и нижняя часть корпуса фрезы соединены шлицевым крестообразным соединением путем выполнения крестообразных пазов на нижней торцевой поверхности верхней части корпуса и ответных им крестообразных выступов на верхней торцевой поверхности нижней части корпуса, при этом нижняя и верхняя части корпуса фрезы закреплены болтом, установленным в отверстии, выполненным под промывочным каналом в нижней части корпуса, на границе перехода от внутреннего диаметра промывочного канала к внутреннему диаметру отверстия под болт образована круговая опора, на которой размещен полый пружинный элемент и Т-образная головка болта, которая горизонтальной частью опирается на полый пружинный элемент, диаметр горизонтальной части равен внутреннему диаметру промывочного канала, а вертикальная часть головки выполнена над горизонтальной частью и имеет диаметр, равный диаметру тела болта, в верхней части корпуса фрезы выполнены промывочные отверстия в шахматном порядке по отношению к промывочным отверстиям нижней части корпуса, срезной болт для закрепления корпуса фрезы расположен в резьбовом отверстии между концевыми рабочими поверхностями фрезы и в промежуточном элементе, выполненном в виде втулки, втулка вставлена в отверстие Т-образной формы, выполненное в верхней части клина-отклонителя и жестко закреплена в этом отверстии, часть втулки, соприкасающаяся с корпусом фрезы, выполнена в виде усеченного конуса с резьбой в нем и выступает над поверхностью клина-отклонителя.A milling tool comprising a cutting and a guiding part, the cutting part being made in the form of a cutter for cutting a window in a casing in a borehole, including a hollow body in which a washing channel is made along the axis of the cutter and washing holes in the lower part, and having side and end working surfaces coated with a wear-resistant cutting-abrasive coating and fixed cutting elements, respectively, the guide part is made in the form of a deflecting wedge with an inclined working surface, connected the cutter body with a shear bolt through an intermediate element, characterized in that the cutter body is detachable and consists of upper and lower parts, the lower part has an end face made in the form of a regular pyramid, on the edges of which, which are working surfaces, are fixed in one or two of a row with a stepped surface of the ribs, carbide cutting elements, and a layer of a cutting-abrasive coating is soldered on the edges, the upper part of the mill body has a variable cross section, while the end part of the upper part of the body has a cylinder in the form of a truncated pyramid above the end part, the truncated pyramid directed upwards, on the edges of which represent the working surfaces, a cutting-abrasive coating is applied, over the part of the body made in the form of a truncated pyramid, the body is made in the form of a spherical polyhedron, representing the working the surface of the face of which in the cross section has the shape of an irregular trapezoid, while on the lower side surface of the faces the cutting elements are fixed in one or two rows with a stepped surface of the ribs, in Above which a cutting-abrasion-resistant wear-resistant coating is applied along the working surface, the upper and lower parts of the mill body are connected by a spline cross connection by making cross-shaped grooves on the lower end surface of the upper part of the body and cross-shaped protrusions corresponding to them on the upper end surface of the lower part of the case, while the lower and the upper parts of the cutter body are fixed with a bolt installed in the hole, made under the flushing channel in the lower part of the body, at the transition from the inside The circular diameter of the washing channel to the inner diameter of the bolt hole forms a circular support on which the hollow spring element and the T-shaped bolt head are placed, which rests horizontally on the hollow spring element, the diameter of the horizontal part is equal to the inner diameter of the washing channel, and the vertical part of the head is made above the horizontal part and has a diameter equal to the diameter of the body of the bolt, in the upper part of the mill body there are flush holes in a checkerboard pattern relative to the flush To the holes in the lower part of the body, the shear bolt for securing the mill body is located in the threaded hole between the end working surfaces of the mill and in the intermediate element made in the form of a sleeve, the sleeve is inserted into the T-shaped hole made in the upper part of the deflector and is rigidly fixed in this hole, the part of the sleeve in contact with the cutter body is made in the form of a truncated cone with a thread in it and protrudes above the surface of the deflecting wedge.
RU2006104514/03A 2006-02-13 2006-02-13 Cutting tool RU2310735C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006104514/03A RU2310735C1 (en) 2006-02-13 2006-02-13 Cutting tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006104514/03A RU2310735C1 (en) 2006-02-13 2006-02-13 Cutting tool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2310735C1 true RU2310735C1 (en) 2007-11-20

Family

ID=38959434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006104514/03A RU2310735C1 (en) 2006-02-13 2006-02-13 Cutting tool

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2310735C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2481452C2 (en) * 2011-06-22 2013-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" Deflecting device for opening cutting in well casing string
RU176205U1 (en) * 2017-07-31 2018-01-12 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Бурсервис" Milling cutter
RU2644364C2 (en) * 2013-10-09 2018-02-09 Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. Two-state shearing bolt, well node, method of connecting components through two-state shearing bolt
RU177284U1 (en) * 2017-11-16 2018-02-15 Общество с ограниченной ответственностью Научно производственная фирма "Технология" Starting milling cutter
CN116210378A (en) * 2023-04-13 2023-06-06 嘉兴米食米客农业科技有限公司 Depth adjusting mechanism of soil turning equipment

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2481452C2 (en) * 2011-06-22 2013-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" Deflecting device for opening cutting in well casing string
RU2644364C2 (en) * 2013-10-09 2018-02-09 Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. Two-state shearing bolt, well node, method of connecting components through two-state shearing bolt
RU176205U1 (en) * 2017-07-31 2018-01-12 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Бурсервис" Milling cutter
RU177284U1 (en) * 2017-11-16 2018-02-15 Общество с ограниченной ответственностью Научно производственная фирма "Технология" Starting milling cutter
CN116210378A (en) * 2023-04-13 2023-06-06 嘉兴米食米客农业科技有限公司 Depth adjusting mechanism of soil turning equipment
CN116210378B (en) * 2023-04-13 2024-02-09 河北丰顺机械科技有限公司 Depth adjusting mechanism of soil turning equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100025114A1 (en) PCD Percussion Drill Bit
JP4954542B2 (en) Drilling rod, drilling bit and drilling tool
US3357507A (en) Percussion bit
RU2310735C1 (en) Cutting tool
RU2528349C2 (en) Mill block for cutter with inserts of polycrystalline diamond composite
US7392866B2 (en) Roof drilling system improvements
RU2360096C1 (en) Cone bit for boring horizontal boreholes
EA032667B1 (en) Downhole rock cutting tool
US20090184564A1 (en) Pcd percussion drill bit
RU2332554C2 (en) Drill bit, system and method of well-boring in subsurface bed
US20130186693A1 (en) Hybrid drill bit
CZ358891A3 (en) Drilling bit
WO2006130332A1 (en) Directable nozzle for rock drilling bits
US9828810B2 (en) Mill-drill cutter and drill bit
CA2934945A1 (en) No-waterway or single waterway drill bits and systems and methods for using same
WO2013136113A1 (en) Hybrid drill bit
CN100458097C (en) Percussive drill bit, drilling system comprising such a drill bit and method of drilling a bore hole
CA2619175C (en) Method and device for releasing a block on a bore-crown during a boring process
US7913778B2 (en) Rock bit with hydraulic configuration
RU2696741C1 (en) Blade bit with wear-resistant cutting structure (embodiments)
KR960002678Y1 (en) Drill hammer bit
RU2808788C1 (en) Milling cutter for cutting window in casing when drilling sidetrack
RU2793506C1 (en) Milling machine
RU177284U1 (en) Starting milling cutter
RU162327U1 (en) DRILL BIT

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190214