RU2738124C1 - Расширитель для одновременного бурения и расширения ствола скважины - Google Patents
Расширитель для одновременного бурения и расширения ствола скважины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2738124C1 RU2738124C1 RU2020115251A RU2020115251A RU2738124C1 RU 2738124 C1 RU2738124 C1 RU 2738124C1 RU 2020115251 A RU2020115251 A RU 2020115251A RU 2020115251 A RU2020115251 A RU 2020115251A RU 2738124 C1 RU2738124 C1 RU 2738124C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- piston
- mandrel
- rod
- expansion
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000009527 percussion Methods 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
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
- 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
- E21B10/32—Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers with expansible cutting tools
-
- 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
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 нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для увеличения диаметра скважины в заданном интервале. Расширитель для одновременного бурения и расширения ствола скважины содержит корпус с наклонными пазами и размещенным в нем штоком, взаимодействующий со штоком поршень, который выполнен кольцевым и размещен в камере, образованной наружной стенкой штока и внутренней стенкой корпуса. Закрепленные в наклонных пазах корпуса и соединенные посредством тяг с поршнем лапы с зубками, расположенными продольными рядами на рабочей поверхности. Нижняя часть корпуса снабжена оправкой с осевым отверстием в виде внутреннего многогранника, соответствующего наружному многограннику вала, вставленного с зазором во внутренний многогранник оправки с фиксацией от проворота и с возможностью ограниченного осевого перемещения до упора в нижний торец оправки. Верхний торец вала упирается в торцевую поверхность поршня в рабочем положении расширителя. В нижней части вал снабжен внутренней резьбой для соединения с долотом. В верхней части вал снабжен радиальным отверстием и ограничительной гайкой. Обеспечивается надежность и долговечность конструкции, гарантированное раздвижение расширителя в рабочее положение при одновременном бурении и расширении и расширение ствола необходимого диаметра по всей длине расширяемого интервала, а также уменьшение амплитуды колебаний и величины ударных нагрузок. 2 ил.
Description
Изобретение относится к буровой технике нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для увеличения диаметра скважины в заданном интервале.
Известен расширитель (патент РФ №2491405, МПК Е21В 7/28, опубл. 27.08.2013 г., бюл. №24), содержащий корпус с наклонными пазами снаружи и размещенным в нем штоком, взаимодействующий со штоком поршень, который выполнен кольцевым и размещен в камере, образованной наружной стенкой штока и внутренней стенкой корпуса, закрепленные в наклонных пазах корпуса и соединенные шарнирно посредством тяг с поршнем лапы с зубками на рабочей поверхности, и нижний переводник с внутренним сужающимся каналом, соединенный снизу с корпусом, причем поршень снизу оборудован полой втулкой с боковыми каналами, ниже которых внутри полой втулки выполнено сужение и цилиндрическая наружная поверхность, которая выполнена с возможностью скользящего взаимодействия с сужающимся каналом нижнего переводника и с возможностью выхода из этого сужающегося канала при перемещении поршня вверх относительно корпуса. Места соединения тяг с поршнем выполнены герметичными. Поршень снабжен тарированными продольными отверстиями, размещенными между местами соединения тяг с поршнем равномерно по диаметру.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является расширитель скважин (патент РФ №57792, МПК Е21В 7/28, опубл. 27.10.2006 г., бюл. №32), содержит корпус с наклонными пазами и размещенным в нем штоком, взаимодействующий со штоком поршень, который выполнен кольцевым и размещен в камере, образованной наружной стенкой штока и внутренней стенкой корпуса, закрепленные в наклонных пазах корпуса и соединенные посредством тяг с поршнем лапы с зубками на рабочей поверхности. Лапы соединены с тягами шарнирно, а рабочая поверхность лап образована расширяющейся от центра устройства с переменной увеличивающейся кривизной к верху, относительно расположения в скважине, и рассеченной вдоль посередине выборкой изогнутой наружной поверхностью. Зубки на рабочей поверхности расположены продольными рядами, а первый и первый после выборки в сторону вращения ряды зубков зафиксированы под наклоном относительно своих осей в сторону вращения. Верхние зубки выполнены в виде наклонных калибрующих пластин, расположенных вдоль рабочей поверхности. Зубки в рядах могут быть выполнены с возможностью взаимодействия со стенками скважины при вращении, не повторяя траекторию предыдущих.
Недостатками этих устройств являются:
- гидравлический принцип действия не гарантирует раздвижения расширителя в рабочее положение из-за изменения давления промывочной жидкости и отсутствия фиксация плашек в рабочем положении и, как следствие, при установке профильного перекрывателя не исключена возможность недораскрытия профильной трубы перекрывателя, приводящая к созданию аварийной ситуации и перебуриванию ствола скважины;
- при одновременном бурении и расширении во время провалов компоновки высокие ударные нагрузки и вибрация приводят к износу бурового инструмента и забойного двигателя.
Технической задачей предлагаемого устройства является создание надежной и долговечной конструкции, обеспечивающей гарантированное раздвижение расширителя в рабочее положение при одновременном бурении и расширении, и, как следствие, обеспечение расширенного ствола по всей длине расширяемого интервала, а также исключение ударных нагрузок при провалах бурового инструмента.
Техническая задача решается расширителем для одновременного бурения и расширения ствола скважины, содержащим корпус с наклонными пазами и размещенным в нем штоком, взаимодействующим со штоком поршень, который выполнен кольцевым и размещен в камере, образованной наружной стенкой штока и внутренней стенкой корпуса, закрепленные в наклонных пазах корпуса и соединенные посредством тяг с поршнем лапы с зубками, расположенными продольными рядами на рабочей поверхности.
Новым является то, что нижняя часть корпуса снабжена оправкой с осевым отверстием в виде внутреннего многогранника, соответствующего наружному многограннику вала, вставленного с зазором во внутренний многогранник оправки с фиксацией от проворота и с возможностью ограниченного осевого перемещения до упора в нижний торец оправки, при этом верхний торец вала упирается в торцевую поверхность поршня в рабочем положении расширителя, в нижней части вал снабжен внутренней резьбой для соединения с долотом, а в верхней части - радиальным отверстием и ограничительной гайкой.
На фиг. 1 показан расширитель для одновременного бурения и расширения ствола скважины.
На фиг. 2 показан разрез А-А.
Расширитель для одновременного бурения и расширения ствола скважины, содержит корпус 1 с наклонными пазами 2 и размещенным в нем штоком 3, взаимодействующий со штоком поршень 4. Поршень 4 выполнен кольцевым и размещен в камере 5, образованной наружной стенкой штока 3 и внутренней стенкой корпуса 1. В наклонных пазах 2 корпуса 1 закреплены и соединены лапы 6 с зубками 7 посредством тяг 8 с поршнем 4. Зубки 7 расположены продольными рядами 9 на рабочей поверхности лап 6.
Нижняя часть 10 корпуса 1 снабжена оправкой 11 с осевым отверстием 12 в виде внутреннего многогранника 13, соответствующего наружному многограннику 14 вала 15. Многогранник 14 вала 15 установлен с зазором во внутренний многогранник 13 оправки 11 с фиксацией от проворота и с возможностью ограниченного осевого перемещения до упора в нижний торец 16 оправки 11. В рабочем положении расширителя верхний торец 17 вала 15 упирается в торцевую поверхность 18 поршня 4. В нижней части вал 15 снабжен внутренней резьбой 19 для соединения с долотом 20. В верхней части вал 15 снабжен радиальным отверстием 21 и ограничительной гайкой 22.
Расширитель для одновременного бурения и расширения ствола скважины работает следующим образом.
Расширитель соединяют с колонной бурильных труб (на фиг. не показана) по внутренней резьбе 23 сверху, а по внутренней резьбе 19 вала 15 соединяют с долотом 20 и спускают на забой скважины. Колонну бурильных труб начинают вращать с одновременной подачей промывочной жидкости (бурового раствора) с осевой нагрузкой вниз, осуществляя процесс бурения и одновременного расширения. Из-за перепада давления внутри долота 20 в камере 5 снизу поршня 4 создается избыточное давление, которое перемещает поршень 4 со штоком 3, сжимая пружину 24 тяги 8, а также лапы 6 с зубками 7 по наклонным пазам 2 корпуса 1 в рабочее положение. Долото 20, упираясь на забой скважины, поднимает вал 15 до упора его в торец 16 оправки 11. При этом из-за того, что верхний торец 17 вала 15 упирается в нижний торец 18 поршня 4, лапы 6 не имеют возможности опуститься в транспортное положение из-за изменений давления (пульсаций) промывочной жидкости. Благодаря тому, что оправка 11 с осевым отверстием 12 в виде внутреннего многогранника 13 соответствует наружному многограннику 14 вала 15, осуществляется фиксация от проворота и, как следствие, передача крутящего момента от долота 20 расширителю. Из-за того, что перепад давления действует также через радиальное отверстие 21, долото 20 находится все время в поджатом положении к забою, как при использовании демпфера, уменьшая амплитуды колебаний и величину ударных нагрузок. Износ долота 20 уменьшается, межремонтный период забойного двигателя увеличивается. Благодаря тому, что расширитель во время одновременного бурения и расширения все время поджат в рабочем положении за счет контакта долота 20 с забоем, получаем расширенный ствол необходимого диаметра для установки профильного перекрывателя.
Предлагаемый расширитель для одновременного бурения и расширения ствола скважины является надежной и долговечной конструкцией, обеспечивающей гарантированное раздвижение расширителя в рабочее положение при одновременном бурении и расширении, как следствие, обеспечение расширенного ствола необходимого диаметра по всей длине расширяемого интервала, а также уменьшает амплитуды колебаний и величину ударных нагрузок.
Claims (1)
- Расширитель для одновременного бурения и расширения ствола скважины, содержащий корпус с наклонными пазами и размещенным в нем штоком, взаимодействующий со штоком поршень, который выполнен кольцевым и размещен в камере, образованной наружной стенкой штока и внутренней стенкой корпуса, закрепленные в наклонных пазах корпуса и соединенные посредством тяг с поршнем лапы с зубками, расположенными продольными рядами на рабочей поверхности, отличающийся тем, что нижняя часть корпуса снабжена оправкой с осевым отверстием в виде внутреннего многогранника, соответствующего наружному многограннику вала, вставленного с зазором во внутренний многогранник оправки с фиксацией от проворота и с возможностью ограниченного осевого перемещения до упора в нижний торец оправки, при этом верхний торец вала упирается в торцевую поверхность поршня в рабочем положении расширителя, в нижней части вал снабжен внутренней резьбой для соединения с долотом, а в верхней части - радиальным отверстием и ограничительной гайкой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020115251A RU2738124C1 (ru) | 2020-04-30 | 2020-04-30 | Расширитель для одновременного бурения и расширения ствола скважины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020115251A RU2738124C1 (ru) | 2020-04-30 | 2020-04-30 | Расширитель для одновременного бурения и расширения ствола скважины |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2738124C1 true RU2738124C1 (ru) | 2020-12-08 |
Family
ID=73792773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020115251A RU2738124C1 (ru) | 2020-04-30 | 2020-04-30 | Расширитель для одновременного бурения и расширения ствола скважины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2738124C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114562209A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-31 | 青岛市勘察测绘研究院 | 一种边缘加固式岩土工程用扩孔装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU57792U1 (ru) * | 2006-06-05 | 2006-10-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Расширитель скважин |
US20080128169A1 (en) * | 2006-12-04 | 2008-06-05 | Radford Steven R | Restriction element trap for use with an actuation element of a downhole apparatus and method of use |
US20080245574A1 (en) * | 2006-01-18 | 2008-10-09 | Smith International, Inc. | Drilling and hole enlargement device |
CN202673146U (zh) * | 2012-06-06 | 2013-01-16 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 扩张式随钻扩眼器用投球结构 |
US8973679B2 (en) * | 2011-02-23 | 2015-03-10 | Smith International, Inc. | Integrated reaming and measurement system and related methods of use |
CN104747082A (zh) * | 2013-12-31 | 2015-07-01 | 中国石油化工集团公司 | 一种水力扩张式随钻扩眼器 |
FR3022290B1 (fr) * | 2014-06-16 | 2019-06-14 | Drillstar Industries | Outil extensible pour un forage |
-
2020
- 2020-04-30 RU RU2020115251A patent/RU2738124C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080245574A1 (en) * | 2006-01-18 | 2008-10-09 | Smith International, Inc. | Drilling and hole enlargement device |
RU57792U1 (ru) * | 2006-06-05 | 2006-10-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Расширитель скважин |
US20080128169A1 (en) * | 2006-12-04 | 2008-06-05 | Radford Steven R | Restriction element trap for use with an actuation element of a downhole apparatus and method of use |
US8973679B2 (en) * | 2011-02-23 | 2015-03-10 | Smith International, Inc. | Integrated reaming and measurement system and related methods of use |
CN202673146U (zh) * | 2012-06-06 | 2013-01-16 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 扩张式随钻扩眼器用投球结构 |
CN104747082A (zh) * | 2013-12-31 | 2015-07-01 | 中国石油化工集团公司 | 一种水力扩张式随钻扩眼器 |
FR3022290B1 (fr) * | 2014-06-16 | 2019-06-14 | Drillstar Industries | Outil extensible pour un forage |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114562209A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-31 | 青岛市勘察测绘研究院 | 一种边缘加固式岩土工程用扩孔装置 |
CN114562209B (zh) * | 2022-02-25 | 2023-05-23 | 青岛市勘察测绘研究院 | 一种边缘加固式岩土工程用扩孔装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2418147C1 (ru) | Калибратор ствола скважины раздвижной | |
US6315063B1 (en) | Reciprocating rotary drilling motor | |
RU2626096C1 (ru) | Демпфер колебаний | |
US11060370B2 (en) | Downhole agitator tools, and related methods of use | |
RU2441130C2 (ru) | Калибратор-центратор гидравлический (кцг) | |
RU2738124C1 (ru) | Расширитель для одновременного бурения и расширения ствола скважины | |
WO2020214062A1 (ru) | Стройство для создания осевой нагрузки в компоновке бурильной колонны | |
RU184027U1 (ru) | Башмак прорабатывающий | |
US7445060B2 (en) | Steerable drill bit arrangement | |
RU2459066C1 (ru) | Устройство для расширения труб в скважине | |
RU2612166C1 (ru) | Расширитель | |
RU2445431C1 (ru) | Расширитель скважин | |
RU2715576C1 (ru) | Бурильная труба с центраторами | |
RU2782906C1 (ru) | Долото-расширитель | |
RU2229582C1 (ru) | Гидравлический раздвижной расширитель буровых скважин | |
RU2759140C1 (ru) | Долото раздвижное | |
RU2802985C1 (ru) | Расширитель скважин | |
RU2753428C1 (ru) | Устройство для одновременного бурения и крепления зон осыпаний и обвалов при бурении скважины | |
RU2751906C1 (ru) | Расширитель для управляемого бурения и расширения на обсадной колонне | |
RU203929U1 (ru) | Скважинный расширитель раздвижной | |
RU2231612C1 (ru) | Расширитель скважин | |
RU1808956C (ru) | Устройство дл бурени скважин | |
RU2538021C1 (ru) | Расширитель | |
RU2790628C1 (ru) | Устройство для одновременного бурения и крепления зон осыпаний и обвалов при бурении скважины | |
RU2225498C2 (ru) | Устройство для развальцовки труб в скважине |