RU2738124C1 - Расширитель для одновременного бурения и расширения ствола скважины - Google Patents

Расширитель для одновременного бурения и расширения ствола скважины Download PDF

Info

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
Application number
RU2020115251A
Other languages
English (en)
Inventor
Альберт Салаватович Ягафаров
Original Assignee
Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина
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 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина filed Critical Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина
Priority to RU2020115251A priority Critical patent/RU2738124C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2738124C1 publication Critical patent/RU2738124C1/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/26Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers
    • E21B10/32Drill 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
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/28Enlarging drilled holes, e.g. by counterboring

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)

  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.
RU2020115251A 2020-04-30 2020-04-30 Расширитель для одновременного бурения и расширения ствола скважины RU2738124C1 (ru)

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)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2418147C1 (ru) Калибратор ствола скважины раздвижной
US10724303B2 (en) Downhole vibration assembly and method of using same
US6315063B1 (en) Reciprocating rotary drilling motor
RU2626096C1 (ru) Демпфер колебаний
RU2441130C2 (ru) Калибратор-центратор гидравлический (кцг)
RU184027U1 (ru) Башмак прорабатывающий
RU2738124C1 (ru) Расширитель для одновременного бурения и расширения ствола скважины
US7445060B2 (en) Steerable drill bit arrangement
RU2612166C1 (ru) Расширитель
RU2459066C1 (ru) Устройство для расширения труб в скважине
RU2715576C1 (ru) Бурильная труба с центраторами
RU2445431C1 (ru) Расширитель скважин
US11060370B2 (en) Downhole agitator tools, and related methods of use
RU2782906C1 (ru) Долото-расширитель
RU2229582C1 (ru) Гидравлический раздвижной расширитель буровых скважин
RU2759140C1 (ru) Долото раздвижное
RU2270316C1 (ru) Устройство для увеличения диаметра ствола в необсаженных и внутреннего диаметра труб в обсаженных скважинах
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
RU2779682C1 (ru) Долото-расширитель для бурения на обсадной колонне
RU2231612C1 (ru) Расширитель скважин
RU2777216C1 (ru) Устройство для одновременного бурения и крепления зон осыпаний и обвалов при бурении скважины
RU1808956C (ru) Устройство дл бурени скважин
RU2374422C1 (ru) Центратор скважинного оборудования