RU2612166C1 - Расширитель - Google Patents
Расширитель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2612166C1 RU2612166C1 RU2015148318A RU2015148318A RU2612166C1 RU 2612166 C1 RU2612166 C1 RU 2612166C1 RU 2015148318 A RU2015148318 A RU 2015148318A RU 2015148318 A RU2015148318 A RU 2015148318A RU 2612166 C1 RU2612166 C1 RU 2612166C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- housing
- grooves
- casing
- rod
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/28—Enlarging drilled holes, e.g. by counterboring
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/26—Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к буровой технике и предназначено для расширения ствола скважины под башмаком обсадной колонны. Расширитель состоит из корпуса со сквозными пазами, в которых на осях размещены лопасти, армированные твердым сплавом, подпружиненного поршня с центральным штоком и разжимным конусом на конце, входящим во взаимодействием с лопастями, снабжен кожухом с продольными окнами, выполненными симметрично сквозным пазам корпуса, и связан с ним резьбой, конусная поверхность снабжена кольцевым выступом, обращенным к кольцевой проточке в теле корпуса, и продольными пазами на конусной поверхности, выполненными симметрично продольным окнам кожуха. Положение конусной поверхности зафиксировано стопором, связанным с центральным штоком. Лопасти выполнены с выступом и установлены с возможностью его торцевого контакта с конусной поверхностью в продольных пазах и кожухом в крайнем положении лопастей. Обеспечивается повышение надежности работы устройства. 3 ил.
Description
Изобретение относится к буровой технике и предназначено для расширения ствола скважины под башмаком обсадной колонны.
Известно устройство для расширения скважин (см. авторское свидетельство №1514898, М.кл. Ε21B 7/28, опубликовано 15.10.1989 г. Бюллетень №38).
Устройство состоит из корпуса с двумя расширителями (лопастями), размещенными напротив друг от друга и связанными с корпусом пальцами, с возможностью выдвижения в радиальном направлении при взаимодействии с ними подпружиненного бойка, служащего для передачи энергии удара на лопасти расширителя. Каждый расширитель состоит из гильзы, внутри которой находится стержень, установленный с возможностью аксиального движения внутри гильзы. В зазоре между стержнем и гильзой размещена пружина сжатия. Стержни на конце содержат породоразрушающий инструмент в виде шарошки.
Устройство опускают в предварительно пробуренную скважину на расчетную глубину, с передачей вращения корпусу.
К недостаткам конструкции можно отнести:
- неизвестно, из конструкции и описания, каким образом происходит расширение в радиальном направлении породоразрушающего инструмента, с сохранением этого положения при внедрении в горную породу;
- нет условий для подачи промывочного агента к породоразрушающему инструменту, чтобы обеспечить вынос выбуренной породы;
- возврат лопастей в исходное положение может происходить только за счет взаимодействия их с породой, при натяжении устройства.
Известен механический скважинный расширитель, защищенный патентом №2152503, М.кл. Ε21B 7/28, опубликованным 10.07.2000 г.
Конструкция устройства состоит из корпуса, с шарнирно закрепленными в нем рабочими органами, подвижного клина-штока на конце штока, имеющего параллельные грани, установленного с возможностью осевого перемещения вверх и снабженного опорой на нижнем конце.
Опора связана с корпусом клина-штока присоединительным устройством в форме незамкнутой скобы с накидной втулкой, с возможностью свободного вращения клина-штока вместе с корпусом вокруг предельной оси, а рабочие органы выполнены в виде подпружиненных и снабжены направляющими роликами.
Работа устройства.
На бурильной колонне труб устройство вводится в скважину, с опорой на забой пятой опорного устройства.
Осуществляют вращение бурильной колонны, с созданием осевой нагрузки, под действием которой корпус с лопастями опускается вдоль клина-штока. При этом ролики накатываются на клиновую часть клина-штока, с выводом лопастей в рабочее положение. Дальше ролики выкатываются по граням клина-штока, с фиксацией лопастей в рабочем положении. Это положение сохраняется в течение всего времени расширения.
При дальнейшем движении корпуса вдоль клина-штока с вращением лопастей разбуривают полость заданного диаметра и длины, которая определяется длиной клина-штока. Опорное устройство при этом не вращается.
После расширения устройства натяжением бурильной колонны труб поднимают корпус, пока ролики, перекатываясь по параллельным граням клина-штока, не попадут на его клиновую часть, что приводит к возврату лопастей в исходное положение, в том числе и усилием возвратной пружины. Клин-шток остается в нижнем положении до момента, пока корпус не достигнет пальца, с подъемом всего устройства.
Известна конструкция скважинного расширителя (см. авторское свидетельство №1808957, М.кл. E21B 7/28. "Скважинный расширитель", опубликовано 15.04.1993 г. Бюллетень №14).
Конструкция расширителя включает полый корпус, с боковыми пазами для установки лопастей полого штока со шлицевым соединением для связи с корпусом.
Корпус имеет два промывочных канала, выходящих в зону работы породоразрушающих лопастей. В корпусе расширителя выполнена резьба под переходник. В корпусе размещен подпружиненный полый поршень, связанный с полым штоком, который снабжен зубчатыми рейками, кинематически связанными с зубьями на породоразрушающих лопастях. На нижнем конце полого штока размещено долото, и оно снабжено ограничительным кольцом.
Работа расширителя.
Расширитель на бурильной колонне труб вводится в скважины, с выходом за пределы башмака обсадной колонны, с опорой на забой долотом. Затем включается промывка, с подачей рабочей жидкости в надпоршневое пространство.
Бурильной колонне сообщают крутящий момент и через взаимодействие зубцов породоразрушающего элемента с зубьями реек разводят последние в радиальном направлении с внедрением в горную породу стенки скважины.
При полном раскрытии лопастей открываются приемные части промывочных отверстий, с перераспределением потока рабочей жидкости. В связи с этим происходит снижение давления на устье скважины, что служит сигналом о проведении лопастей в раскрытое положение.
После окончания расширения ствола скважины прекращают подачу под давлением рабочей жидкости.
Под действием пружины полый шток с полым поршнем и механизмом привода рабочих лопастей возвращаются в исходное положение. Расширитель ставят на забой, с опорой корпусом на упорное кольцо.
Недостатки:
- необходимость опоры устройства на забой скважины;
- нет условий для подачи промывочной жидкости к лопастям, чтобы обеспечить удаление шлама, поскольку существует вероятность забивания им устройства, с прихватом клина-штока;
- отсутствует контроль над крутящим моментом и радиальной силой со стороны горной породы, воспринимаемой осью;
- недостаточно большой радиус расширения горной выработки, за счет конструктивных особенностей и ограничений, накладываемых диаметральными размерами скважины.
Известна конструкция лопастного расширителя (см. авторское свидетельство №781312, М.кл. E21B 10/00, опубликовано 23.11.1980 г., принятое за прототип).
Расширитель состоит из полого корпуса, в сквозных пазах которого размещены лопасти, армированные твердым сплавом. Лопасти закреплены на штоке шарнирными осями, размещенными в продольных пазах, выполненными в выступах штока. В теле лопастей размещены пружины, которые через толкатель отжимают лопасти в крайнее положение от штока. К корпусу снизу присоединен переводник. В верхней части штока расположен поршень. Лопасти выполнены со скосами, а в корпусе выполнены уступы. Шток и корпус снабжены конусными поверхностями.
Работа расширителя.
При подаче под давлением рабочей жидкости шток с поршнем движется вверх, взаимодействуя с лопастями, которые, скользя гранями по уступам корпуса с выходом в радиальном направлении, расклиниваются по конусным поверхностям на штоке и на корпусе. По мере износа опорных конусных поверхностей и под действием осевого усилия, со стороны поршня, происходит восстановление зазора, что обеспечивает жесткое закрепление лопастей в рабочем положении, что обеспечивает стойкость лопастей и сопряженных деталей. Тем самым увеличивается межремонтный период работы устройства.
К недостаткам конструкции следует отнести:
- малый радиус расширения ствола скважины;
- сложность конструкции и монтажа лопастей в пазах корпуса;
- сложность соизмерения размеров всех лопастей, с размерами сопрягаемых поверхностей корпуса и штока.
Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемого изобретения, заключается в следующем:
- возможность расширения ствола скважины в открытом продуктивном пласте;
- возможность фиксации лопастей расширителя в окнах корпуса при максимальном раскрытии в продольных пазах конусной поверхности.
Технический результат достигается тем, что расширитель состоит из корпуса, переводника, поршня с полым штоком в осевом канале. Корпус снабжен сквозными пазами, в которых на осях размещены лопасти, армированные твердым сплавом, установленные с возможностью взаимодействия с конусной поверхностью на нижнем конце центрального штока.
Устройство дополнительно снабжено кожухом с продольными окнами, выполненными симметрично сквозным пазом корпуса, и связанным с ним резьбой, конусная поверхность снабжена конусным выступом, обращенным к кольцевой проточке в теле корпуса.
Конусная поверхность снабжена продольными пазами, выполненными симметрично продольным окнам кожуха. Положение конусной поверхности относительно сквозных пазов корпуса зафиксировано стопором, связанным с центральным штоком, а лопасти установлены в сквозных пазах корпуса с возможностью скользящего торцового контакта с конусной поверхностью в ее продольных пазах.
Конструкция расширителя поясняется чертежами, где:
- на фиг. 1 - расширитель в разрезе в исходном, транспортном положении деталей;
- фиг. 2 - конструкция расширителя, в разрезе, при максимальном вылете лопастей;
- на фиг. 3 - конструкция в разрезе разжимного элемента с конусной поверхностью.
Расширитель состоит из корпуса 1, связанного с переводником 2 верхним концом. Переводник 2 через ниппель 3 связан с бурильной колонной труб.
В осевом канале переводника 2 размещен поршень 4, связанный с полым штоком 5, пропущенным в осевой канал ниппеля 3. Между полым штоком 5 и переводником 2 выполнена кольцевая камера 6, в которой установлен поршень 4, полость над которым связана через радиальное отверстие 7 с полостью скважины.
Внутри кольцевой камеры 6 размещена пружина 8, поджимающая поршень 4 к торцу корпуса 1.
Поршень 4 нижним концом связан с центральным штоком 9, пропущенным в осевой канал корпуса 1, в теле которого выполнены сквозные пазы 10, в которых на осях 11 размещаются лопасти 12, с охватом центрального штока 9, на нижнем конце которого установлен разжимной элемент 13, с конусной поверхностью 14, обращенной в сторону лопастей 12, входящих в продольные пазы 15 на конусной поверхности 14. На верхнем конце разжимного элемента 13 выполнен кольцевой выступ 16, соизмеримый по размерам с кольцевой проточкой 17 в теле корпуса 1. На нижнем конце центрального штока 9 установлен стопор 18 для разжимного элемента 13.
На внешней стороне корпуса 1 установлен кожух 19 с продольными окнами 20, расположенными симметрично сквозным пазам 10 корпуса 1. На нижнем конце кожуха 19 размещена полумуфта 21.
В теле центрального штока 9 выполнено циркуляционное отверстие 22, для связи его осевого канала 23 с полостью кольцевой камеры 6 под поршнем 4. В стопоре 18 выполнен дроссельный канал 24. Форма лопасти 12 выполнена переменного сечения, с возможностью постоянного скользящего элемента 13 по продольному пазу 15 выступом 25. При максимальном раскрытии лопастей 12 точка контакта выступа 25, с разжимным элементом 13 смещена в радиальном направлении к кожуху 19.
Работа устройства.
На бурильной колонне труб, к нижнему концу которой через ниппель 3 подсоединяется устройство, и происходит спуск в скважину, с размещением в интервале продуктивного пласта.
Осуществляют подачу под давлением рабочей жидкости в бурильную колонну труб и далее внутрь устройства.
Через циркуляционное отверстие 22 рабочая жидкость подается в кольцевую камеру 6 под поршнем 4, что приводит к его перемещению вверх, совместно с центральным штоком 9 и разжимным элементом 13. Лопасти 12 своими свободными концами перемещаются в продольных пазах 15 на конусной поверхности 14, с взаимодействием с ней выступом 25 поворотом на осях 11 и выходом из сквозных пазов 10 корпуса 1, до контакта с поверхностью горной породы в стволе скважины. Бурильной колонне сообщают вращение до момента полного вылета лопастей 12, с контактом внешней поверхностью с телом кожуха 19.
При полном вылете лопастей 12, не прекращая вращать бурильную колонну, осуществляют осевое нагружение расчетной нагрузкой. Наружная поверхность лопастей 12, входящая в контакт с горной породой, армирована твердым или алмазоподобным сплавом, что обеспечивает эффективное разрушение и расширение ствола скважины.
Расширение ствола скважины ведут по высоте расположения продуктивного пласта.
При раскрытии лопастей 12 происходит их контактное взаимодействие с конусной поверхностью 14 разжимного элемента 13 по продольным пазам 15 выступами 25. Полное раскрытие лопастей 12 синхронизировано с моментом входа кольцевого выступа 16 в кольцевую проточку 17 в теле корпуса 1, позволяет обеспечить устойчивое положение лопастей 12 в сквозных пазах 10, что приводит к снижению нагрузок на оси 11. Тем самым повышается надежность работы устройства.
Claims (1)
- Расширитель, состоящий из корпуса со сквозными пазами, в которых на осях размещены лопасти, армированные твердым сплавом, подпружиненного поршня с центральным штоком и разжимным конусом на конце, входящим во взаимодействие с лопастями, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен кожухом с продольными окнами, выполненными симметрично сквозным пазам корпуса, и связан с ним резьбой, конусная поверхность снабжена кольцевым выступом, обращенным к кольцевой проточке в теле корпуса, и продольными пазами на конусной поверхности, выполненными симметрично продольным окнам кожуха, причем положение конусной поверхности зафиксировано стопором, связанным с центральным штоком, а лопасти выполнены с выступом и установлены с возможностью его торцового контакта с конусной поверхностью в продольных пазах и кожухом в крайнем положении лопастей.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015148318A RU2612166C1 (ru) | 2015-11-10 | 2015-11-10 | Расширитель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015148318A RU2612166C1 (ru) | 2015-11-10 | 2015-11-10 | Расширитель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2612166C1 true RU2612166C1 (ru) | 2017-03-02 |
Family
ID=58459386
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015148318A RU2612166C1 (ru) | 2015-11-10 | 2015-11-10 | Расширитель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2612166C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2719880C1 (ru) * | 2019-12-09 | 2020-04-23 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Расширитель для одновременного бурения и расширения на обсадной колонне |
RU2751906C1 (ru) * | 2021-01-26 | 2021-07-20 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Расширитель для управляемого бурения и расширения на обсадной колонне |
RU2796716C1 (ru) * | 2022-09-13 | 2023-05-29 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Расширитель скважин |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU781312A1 (ru) * | 1978-07-03 | 1980-11-23 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники | Лопастной расширитель |
SU1745858A1 (ru) * | 1990-01-08 | 1992-07-07 | Проектно-Конструкторская Контора Проектно-Строительного Объединения "Востокбурвод" | Расширитель |
RU2152503C1 (ru) * | 1998-12-30 | 2000-07-10 | Тульское государственное научно-исследовательское геологическое предприятие | Механический скважинный расширитель |
RU2299303C2 (ru) * | 2005-07-11 | 2007-05-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Бурение" | Раздвижной расширитель открытого ствола скважины |
GB2475167A (en) * | 2009-11-04 | 2011-05-11 | Welltonic Ltd | Under reamer |
US8146682B2 (en) * | 2007-04-04 | 2012-04-03 | Weatherford/Lamb, Inc. | Apparatus and methods of milling a restricted casing shoe |
RU2542057C1 (ru) * | 2014-02-21 | 2015-02-20 | Геннадий Алексеевич Копылов | Расширитель раздвижной однолопастной |
-
2015
- 2015-11-10 RU RU2015148318A patent/RU2612166C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU781312A1 (ru) * | 1978-07-03 | 1980-11-23 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники | Лопастной расширитель |
SU1745858A1 (ru) * | 1990-01-08 | 1992-07-07 | Проектно-Конструкторская Контора Проектно-Строительного Объединения "Востокбурвод" | Расширитель |
RU2152503C1 (ru) * | 1998-12-30 | 2000-07-10 | Тульское государственное научно-исследовательское геологическое предприятие | Механический скважинный расширитель |
RU2299303C2 (ru) * | 2005-07-11 | 2007-05-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Бурение" | Раздвижной расширитель открытого ствола скважины |
US8146682B2 (en) * | 2007-04-04 | 2012-04-03 | Weatherford/Lamb, Inc. | Apparatus and methods of milling a restricted casing shoe |
GB2475167A (en) * | 2009-11-04 | 2011-05-11 | Welltonic Ltd | Under reamer |
RU2542057C1 (ru) * | 2014-02-21 | 2015-02-20 | Геннадий Алексеевич Копылов | Расширитель раздвижной однолопастной |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2719880C1 (ru) * | 2019-12-09 | 2020-04-23 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Расширитель для одновременного бурения и расширения на обсадной колонне |
RU2751906C1 (ru) * | 2021-01-26 | 2021-07-20 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Расширитель для управляемого бурения и расширения на обсадной колонне |
RU2796716C1 (ru) * | 2022-09-13 | 2023-05-29 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Расширитель скважин |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3592940B1 (en) | Downhole anchor mechanism | |
CN106761541B (zh) | 一种液压锚定密封装置 | |
RU154511U1 (ru) | Пакер разбуриваемый с посадочным инструментом | |
NO20121003A1 (no) | Nedihullsverktoy samt fremgangsmate | |
RU2612166C1 (ru) | Расширитель | |
RU2542057C1 (ru) | Расширитель раздвижной однолопастной | |
RU2563470C1 (ru) | Устройство якорное многоразового использования (три варианта) | |
RU182823U1 (ru) | Пакерный модуль для автономной изоляции интервалов негерметичности в необсаженной скважине | |
RU2387791C1 (ru) | Центратор скважинного оборудования | |
RU2718666C1 (ru) | Отклонитель для направленного бурения скважин с отбором керна на интервалах искусственного искривления | |
RU92083U1 (ru) | Устройство для ремонта обсадной колонны | |
RU2299303C2 (ru) | Раздвижной расширитель открытого ствола скважины | |
RU2117747C1 (ru) | Расширитель скважин | |
RU2445431C1 (ru) | Расширитель скважин | |
RU2578135C1 (ru) | Расширитель скважин | |
RU2336405C1 (ru) | Устройство для закрепления извлекаемого бурового инструмента в обсадной колонне | |
RU2719880C1 (ru) | Расширитель для одновременного бурения и расширения на обсадной колонне | |
RU2772031C1 (ru) | Расширитель гидравлический скважинный | |
RU2738124C1 (ru) | Расширитель для одновременного бурения и расширения ствола скважины | |
RU2483192C1 (ru) | Разбуриваемый пакер | |
RU146413U1 (ru) | Установка радиального вскрытия пласта | |
RU2229582C1 (ru) | Гидравлический раздвижной расширитель буровых скважин | |
RU181505U1 (ru) | Расширитель раздвижной | |
RU2663856C1 (ru) | Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной | |
RU2471960C1 (ru) | Механический пакер, устанавливаемый натяжением, с резервными системами извлечения |