RU2550614C1 - Hole opener - Google Patents
Hole opener Download PDFInfo
- Publication number
- RU2550614C1 RU2550614C1 RU2014112857/03A RU2014112857A RU2550614C1 RU 2550614 C1 RU2550614 C1 RU 2550614C1 RU 2014112857/03 A RU2014112857/03 A RU 2014112857/03A RU 2014112857 A RU2014112857 A RU 2014112857A RU 2550614 C1 RU2550614 C1 RU 2550614C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- housing
- possibility
- hollow shaft
- grooves
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области буровой техники, а именно к устройствам для увеличения диаметра скважин в заданном интервале.The invention relates to the field of drilling equipment, and in particular to devices for increasing the diameter of wells in a given interval.
Известен расширитель скважин (патент РФ №2445431, МПК Е21В 7/28, опубл. в Бюл. №8 от 20.03.2012 г.), содержащий корпус с наклонными поверхностями и размещенным в нем штоком с образованием камеры, кольцевой поршень с толкателем, размещенный в камере, лапы, выполненные с возможностью взаимодействия с соответствующими наклонными поверхностями корпуса и толкателя поршня и ограниченного радиального перемещения наружу, при этом толкатель поршня выполнен в виде многогранной призмы, размещенной сверху поршня, а лапа снизу снабжена фаской под соответствующую грань призмы поршня, причем корпус оснащен верхним и нижним ограничителями, выполненными с возможностью взаимодействия соответственно с верхним и нижним концами лап для ограничения при их радиальном перемещении наружу.A well-known extender wells (RF patent No. 2445431, IPC ЕВВ 7/28, published in Bull. No. 8 of 03/20/2012), containing a housing with inclined surfaces and a rod placed in it with the formation of a chamber, an annular piston with a pusher, placed in the chamber, paws made with the possibility of interaction with the corresponding inclined surfaces of the body and piston pusher and limited radial movement outward, while the piston pusher is made in the form of a multifaceted prism placed on top of the piston, and the paw is provided with a chamfer on the bottom for the corresponding the prism face of the piston, wherein the housing is equipped with top and bottom stops, capable of interacting respectively with the upper and lower ends of the tines to limitations in their radial movement outwards.
Недостатком данного расширителя является высокая вероятность аварийной ситуации при спуске в скважину из-за недостаточной фиксации лап в транспортном положении.The disadvantage of this extender is the high probability of an emergency when lowering into the well due to insufficient fixation of the paws in the transport position.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является расширитель-калибратор раздвижной (патент РФ №2425944, МПК Е21В 7/28, опубл. в Бюл. №22 от 10.08.2011 г.), содержащий центратор, корпус с центральным проходным каналом и пазами, лопасти, снабженные породоразрушающими элементами и выступами в форме зубьев, закрепленные в пазах корпуса с возможностью выдвижения, и механизм выдвижения лопастей в рабочее положение, содержащий полый вал с поршнем, размещенный в проходном канале корпуса, толкатель, установленный в полости, образованной внутренней стенкой корпуса и наружной стенкой полого вала, а во внутреннюю полость полого вала вставлена втулка, при этом полый вал вверху снабжен резьбой для соединения со скважинным оборудованием, боковым отверстием и установлен с фиксацией от проворота относительно корпуса, лопасти снабжены хвостовиками, взаимодействующими с втулкой полого вала при выдвижении лопастей в рабочее положение, и устройство для стопорения лопастей в нерабочем положении, содержащее радиально подпружиненные кольцевые сегменты, взаимодействующие с толкателем и расположенные в проточке вала, и ответную этим сегментам проточку во внутренней стенке корпуса, причем плашки центратора выполнены раздвижными и установлены в дополнительные пазы корпуса, а хвостовики плашек снабжены выступами типа «ласточкин хвост», взаимодействующими с ответными пазами, выполненными на наклонных поверхностях фиксатора, установленного жестко на валу ниже поршня и выше втулки, причем рабочая поверхность плашек выполнена в виде выступающих винтовых выступов, на которых размещены рядами с перекрытием друг друга калибрующие зубки, установленные заподлицо с винтовой поверхностью соответствующих выступов, к тому же диаметр описанной окружности плашек в рабочем положении на 1-2% меньше диаметра описанной окружности лопастей, кроме того, плашек столько же, сколько и лопастей, а расположены они со смещением на величину половины угла относительно лопастей.The closest in technical essence and the achieved result is a sliding extender calibrator (RF patent No. 2425944, IPC Е21В 7/28, published in Bul. No. 22 of 08/10/2011), containing a centralizer, a housing with a central passage channel and grooves , blades equipped with rock cutting elements and tooth-shaped protrusions, fixed in the grooves of the housing with the possibility of extension, and a mechanism for extending the blades to the working position, containing a hollow shaft with a piston located in the passage channel of the housing, a pusher mounted in the cavity, the inner wall of the body and the outer wall of the hollow shaft, and a sleeve is inserted into the inner cavity of the hollow shaft, while the top of the hollow shaft is threaded for connection with downhole equipment, a side hole and is mounted against rotation from the body, the blades are equipped with shanks interacting with the sleeve the hollow shaft when the blades are extended to the working position, and a device for locking the blades in the idle position, containing radially spring-loaded annular segments interacting with and located in the groove of the shaft, and the groove corresponding to these segments in the inner wall of the housing, the centralizer dies are sliding and installed in additional grooves of the housing, and the shanks of the dies are equipped with dovetail protrusions interacting with mating grooves made on the inclined surfaces of the retainer mounted rigidly on the shaft below the piston and above the sleeve, and the working surface of the dies is made in the form of protruding screw protrusions, which are placed in rows with overlapping each other They are calibrated teeth mounted flush with the helical surface of the corresponding protrusions; moreover, the diameter of the described circle of the dies in the working position is 1-2% smaller than the diameter of the described circle of the blades, in addition, the dies are the same as the blades, and they are located with an offset of the value of half the angle relative to the blades.
Недостатками данной конструкции расширителя-калибратора являются:The disadvantages of this design of the expander calibrator are:
- одновременное врезание плашек и подъем корпуса за счет гидравлики, так как плашки, врезаясь в стенку скважины, затрудняют подъем корпуса, препятствуют полному раскрытию расширителя в рабочее положение и, как следствие, происходит расширение ствола скважины на величину меньше проектной;- the simultaneous insertion of the dies and the lifting of the casing due to hydraulics, since the dies, crashing into the wall of the well, make it difficult to lift the casing, prevent the expander from fully opening into the working position and, as a result, the borehole expands by an amount less than the design one;
- низкая надежность, так-как шарнирные соединения плашек и корпуса имеют малую прочность, кроме того, при изготовлении расширителя малого диаметра данный элемент имеет малый размер и небольшую устойчивость к нагрузкам.- low reliability, since the swivel joints of the dies and the housing have low strength, in addition, in the manufacture of a small diameter extender, this element has a small size and low resistance to stress.
Технической задачей предлагаемого расширителя скважин является создание надежной и долговечной конструкции за счет упрощения конструкции и гарантированного надежного врезания плашек в породу до нужного диаметра расширения.The technical task of the proposed well expander is to create a reliable and durable design by simplifying the design and guaranteed reliable cutting of the dies into the rock to the desired expansion diameter.
Техническая задача решается расширителем ствола скважины, содержащим центратор, корпус с центральным проходным каналом и пазами, лопасти, снабженные породоразрушающими элементами и выступами в форме зубьев, закрепленные в пазах корпуса с возможностью выдвижения, и механизм выдвижения лопастей в рабочее положение, полый вал с верхней резьбой для соединения со скважинным оборудованием, боковым отверстием и нижней втулкой, размещенный в проходном канале корпуса с фиксацией от проворота относительно корпуса, причем лопасти снабжены хвостовиками, взаимодействующими с втулкой полого вала при выдвижении лопастей в рабочее положение, и устройство для стопорения лопастей в нерабочем положении, содержащее радиально подпружиненные кольцевые сегменты.The technical problem is solved by a borehole extender containing a centralizer, a housing with a central passage channel and grooves, blades equipped with rock cutting elements and tooth-shaped protrusions, fixed in the grooves of the housing with the possibility of extension, and a mechanism for extending the blades into position, a hollow shaft with upper thread for connection with downhole equipment, a side hole and a lower sleeve, located in the passage channel of the housing with fixation from rotation relative to the housing, the blades being provided with tail HOVIK interacting with the hollow shaft sleeve when extended blades in the operative position, and a device for locking the blades in the inoperative position, comprising a radially spring-loaded ring segments.
Новым является то, что хвостовики выполнены в виде радиальных поршней, вставленных в корпус с возможностью ограниченного радиального перемещения под действием внутреннего избыточного давления благодаря установленным изнутри кольцевым сегментам и установленным снаружи лопастям, причем хвостовики выполнены с возможностью взаимодействия с полой втулкой вала через кольцевые сегменты, а кольцевые сегменты выполнены в виде продольных пластин.What is new is that the shanks are made in the form of radial pistons inserted into the housing with the possibility of limited radial movement under the action of internal overpressure due to the inside of the annular segments and the outside mounted blades, and the shanks are designed to interact with the hollow shaft sleeve through the annular segments, and annular segments are made in the form of longitudinal plates.
На фиг. 1 показан расширитель скважин в транспортном положении, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1, на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1 в рабочем положении.In FIG. 1 shows a well reamer in transport position, FIG. 2 is a section AA in FIG. 1, in FIG. 3 is a section BB in FIG. 1, in FIG. 4 is a section BB in FIG. 1 in working position.
Расширитель ствола скважины (фиг. 1) содержит центратор 1, корпус 2 с центральным проходным каналом 3 и пазами 4. Центральный проходной канал 3 имеет сужение 5, необходимое для создания перепада давления, лопасти 6, снабженные породоразрушающими элементами 7 и выступами в форме зубьев 8, закрепленными в пазах 4 корпуса 2 с возможностью выдвижения, и механизм выдвижения лопастей 6 в рабочее положение, полый вал 9 с верхней резьбой 10 для соединения со скважинным оборудованием, боковым отверстием 11 и нижней втулкой 12, размещенным в проходном канале 3 корпуса 2 с фиксацией от проворота относительно центратора 1 (фиг. 2) и корпуса 2, причем лопасти снабжены хвостовиками 13 (фиг. 3 и 4), выполненными в виде радиальных поршней, взаимодействующими с втулкой 12 (фиг. 1) полого вала 9 при выдвижении лопастей 6 в рабочее положение, и устройство для стопорения лопастей в нерабочем положении, содержащее радиально подпружиненные кольцевые сегменты 14, выполненные в виде продольных пластин. Фиксация от проворота вала 9 (фиг. 2) относительно центратора 1 происходит за счет многогранников (см. фиг. 2), вставленных друг в друга с возможностью продольного перемещения, или продольной выборки на валу 9 или в центраторе 1, взаимодействующей со шпонкой (на фиг. 2 не показана) центратора 1 или вала 9 соответственно, или любого другого технологического решения (на фиг. 2 не показано).The borehole extender (Fig. 1) contains a
Технологические соединения и элементы устройства, не влияющие на работоспособность, на чертежах не показаны.Technological connections and device elements that do not affect operability are not shown in the drawings.
Расширитель работает следующим образом.The expander works as follows.
Расширитель с помощью резьбы 10 соединяют с винтовым забойным двигателем (на фиг. 1 не показан) и спускают в скважину (не показана), при этом полый вал 9 нижней втулкой упирается в кольцевые сегменты 14, тем самым фиксируют полый вал 9 от продольного перемещения относительно центратора 1 и корпуса 2. Кольцевые сегменты 14 подпружинены, тем самым фиксируя лопасти 6 от продольных перемещений в пазах 4.The expander using a
На заданной глубине подают промывочную жидкость (буровой раствор), в результате чего винтовой забойный двигатель (не показан) начинает вращать расширитель. Промывочная жидкость (буровой раствор) через центральный проходной канал 3 поступает в промывочные отверстия долота (не показано). Под действием перепада давления жидкости над сужением 5 кольцевые сегменты 14 через хвостовики 13 выводят лопасти 6 в рабочее положение. Породоразрушающие элементы 7 начинают врезаться в стенки.Flushing fluid (drilling mud) is supplied at a given depth, as a result of which a downhole screw motor (not shown) starts to rotate the expander. Flushing fluid (drilling fluid) through the
Далее подачей инструмента вниз расширяют скважину в заданном интервале. При этом полый вал 9 (фиг. 4) опускается вниз, а нижняя втулка 12 фиксирует подпружиненные кольцевые сегменты 14 от продольного перемещения, тем самым сохраняя постоянным рабочий диаметр расширителя независимо от изменений давления жидкости.Further, by feeding the tool down, the well is expanded in a predetermined interval. In this case, the hollow shaft 9 (Fig. 4) is lowered downward, and the
После окончания расширения скважины нагнетание промывочной жидкости прекращают и расширитель поднимают. При этом под действием собственного веса центратор 1 с корпусом 2 перемещается вниз до упора, остатки промывочной жидкости выходят через боковое отверстие 11, а нижняя втулка 12 освобождает подпружиненные кольцевые сегменты 14. Благодаря этому кольцевые сегменты 14 с хвостовиками 8 и лопастями 6 возвращаются в исходное положение внутрь корпуса 2.After completion of the expansion of the well, the injection of flushing fluid is stopped and the expander is raised. In this case, under the influence of its own weight, the
Преимущество предлагаемого расширителя скважин заключается в том, что благодаря надежной фиксации плашек в транспортном положении зубки защищены от скалывания при спуске в интервал расширения. Фиксация плашек в рабочем положении позволяет равномерно расширять ствол скважины независимо от перепадов давления и изменений осевых нагрузок на расширитель. Кроме этого, отсутствие вибраций защищает зубки от скалывания, продлевая срок службы лопастей. Предлагаемая конструкция расширителя является надежной и долговечной за счет упрощения конструкции узлов вывода лопастей в рабочее положение и их фиксации в этом положении.The advantage of the proposed well expander is that due to the reliable fixation of the dies in the transport position, the teeth are protected from chipping during descent into the expansion interval. Fixing the dies in the working position allows you to evenly expand the wellbore regardless of pressure drops and changes in axial loads on the expander. In addition, the absence of vibration protects the teeth from chipping, extending the life of the blades. The proposed design of the expander is reliable and durable due to the simplification of the design of the nodes of the output of the blades in the working position and their fixation in this position.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014112857/03A RU2550614C1 (en) | 2014-04-02 | 2014-04-02 | Hole opener |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014112857/03A RU2550614C1 (en) | 2014-04-02 | 2014-04-02 | Hole opener |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2550614C1 true RU2550614C1 (en) | 2015-05-10 |
Family
ID=53294035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014112857/03A RU2550614C1 (en) | 2014-04-02 | 2014-04-02 | Hole opener |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2550614C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2693219C1 (en) * | 2018-12-26 | 2019-07-01 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Rotary mechanical device to equip well equipment layout |
RU203929U1 (en) * | 2020-06-22 | 2021-04-28 | Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Буринтех" | Downhole reamer, sliding |
RU2802985C1 (en) * | 2023-03-30 | 2023-09-05 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д.Шашина | Well reamer |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2001228C1 (en) * | 1992-01-10 | 1993-10-15 | Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефт ной промышленности | Hole reamer |
RU2117747C1 (en) * | 1997-02-28 | 1998-08-20 | Татарский научно-исследовательский и проектный институт нефти | Bore-hole reamer |
GB2420803A (en) * | 2002-07-30 | 2006-06-07 | Baker Hughes Inc | Expandable reamer with drop ball actuation |
RU2425944C1 (en) * | 2010-03-12 | 2011-08-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Extension-type reamer bit |
RU2444605C1 (en) * | 2010-09-03 | 2012-03-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Well reamer |
-
2014
- 2014-04-02 RU RU2014112857/03A patent/RU2550614C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2001228C1 (en) * | 1992-01-10 | 1993-10-15 | Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефт ной промышленности | Hole reamer |
RU2117747C1 (en) * | 1997-02-28 | 1998-08-20 | Татарский научно-исследовательский и проектный институт нефти | Bore-hole reamer |
GB2420803A (en) * | 2002-07-30 | 2006-06-07 | Baker Hughes Inc | Expandable reamer with drop ball actuation |
RU2425944C1 (en) * | 2010-03-12 | 2011-08-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Extension-type reamer bit |
RU2444605C1 (en) * | 2010-09-03 | 2012-03-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Well reamer |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2693219C1 (en) * | 2018-12-26 | 2019-07-01 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Rotary mechanical device to equip well equipment layout |
RU203929U1 (en) * | 2020-06-22 | 2021-04-28 | Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Буринтех" | Downhole reamer, sliding |
RU2802985C1 (en) * | 2023-03-30 | 2023-09-05 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д.Шашина | Well reamer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2418147C1 (en) | Calibrating device of extension-type well shaft | |
US6991046B2 (en) | Expandable eccentric reamer and method of use in drilling | |
US20110240373A1 (en) | Down-the-hole drill hammer having an extendable drill bit assembly | |
RU2425944C1 (en) | Extension-type reamer bit | |
RU2550614C1 (en) | Hole opener | |
US9540896B2 (en) | Frangible core barrel | |
NO345145B1 (en) | Device and method for actuating downhole tools | |
DK2807327T3 (en) | DEVICE FOR ANCHORING IN casings IN A BORROWTH IN EARTH | |
RU156923U1 (en) | Casing Drilling Chisel | |
CA2527265A1 (en) | A mud depression tool and process for drilling | |
AU1701601A (en) | Drill bit with eccentric body | |
EP2341212A1 (en) | Downhole perforation tool | |
RU2695186C1 (en) | Sliding calibrator-centralizer | |
RU2542057C1 (en) | Blade underreamer | |
CA2930758A1 (en) | A downhole production casing string | |
EP0028121A1 (en) | Improvements relating to downhole shearers | |
RU2445431C1 (en) | Well rounder | |
US20150376952A1 (en) | Downhole under-reamer and associated methods | |
RU2318975C1 (en) | Extendable well reamer | |
RU2578135C1 (en) | Well expander | |
RU2719880C1 (en) | Expander for simultaneous drilling and expansion on casing string | |
RU171303U1 (en) | DEVICE FOR OPENING THE PRODUCTIVE LAYER BY DRILLING | |
US3050143A (en) | Retrievable well bore drilling apparatus | |
RU2117747C1 (en) | Bore-hole reamer | |
RU2612166C1 (en) | Expander |