SU1469078A1 - Расширитель скважины - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к инструменту , используемому дл  бурени  скважин. Цель - повышение эффективности работы путем поддержани  первоначального калибрующего диаметра скважины . На корпусе (К) 1, расширител , имеющем канал 2 дл  промьшочной жидкости , установлены одна под другой опоры, имеющие противоположное смещение относительно продольной оси К 1. i-J (Л , а ч сх

Description

Нижн   опора выполнена в виде разрезной втулки (В) 10, внутренн   поверхность 1I которой выполнена в виде сферы, причем В 10 установлена с возможностью упора верхним торцом в К 1. Упорные поверхности 13 К 1 и В 10 выполнены под углом к продольной оси К 1 . Верхн   опора выполнена в виде разрезной В 5. На В 5 и 10 размещены рабочие диски в виде шарошек (Ш) 3 и 4 с породоразрушающими элементами 18. При этом В 10 и нижн   Ш 4 установлены с возможностью вращени  относительно К 1 и одна относительно другой . Нижний торец Ш 4 вьшолнен в виде усеченного конуса и армирован также породоразрушающими элементами 18,На

нижней половине упорной поверхности 13 м.б, выполнены канавки. Точка пересечени  продольной оси В 10 с продольной осью К 1 расположена в вершине конуса нижнего торца Ш 4. При вращении расширител  Ш 3 вращаетс  на В 5,производ  калибровку ствола скважины. При этом Ш 4 вращаетс  на В 10. По мере износа упорных поверхностей 13 происходит посто нный угловой поворот Ш 4 относительно центра поверхности 11.Поворот Ш 4 обеспечивает увеличение диаметра ствола скв.ажины, а в случае износа породо- разрушающих элементов 18 диаметр скважины поддерживаетс  в номинальном состо нии. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1

Изобретение относитс  к инструменту , используемому при бурении скважин , а именно к устройствам, примен емым дл  последовательного расширени  ранее пробуренного ствола скважины ступенчатым забоем.

Цель изобретени  - повышение эффективности работы расширител  путем поддержани  первоначального калибр то- щего диаметра.

На фиг.1 изображен расширитель, продольный разрезj на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1.

Расширитель скважин содержит корпус 1 с каналом 2 дл  прохода промывочной жидкости и опорами, установленными на нем одна над другой и имеющими противоположное смещение относительно оси корпуса. На опорах смонтированы с возможностью вращени  рабочие диски, выполненные в виде верхней 3 и нижней 4 шарошек.

Верхн   опора выполнена в виде разрезной цилиндрической втулки 5, зажатой эксцентричным кольцом 6, закрепленным штифтом 7 и дополнительно приваренным к корпусу 1. Втулка 5 зафиксирована от проворота с помощью шпонки 8,  вл ющейс  одновременно замковым элементом дл  запирани  тел 9 качени , на которых установлена верхн   шарошка 3. Продольна  ось

верхней шарошки 3, а следовательно, и ось .опоры (втулки 5) расположена параллельно продольной оси корпуса 1.

Нижн   опора выполнена в в1-ще разрезной втулки 10, внутренн   поверхность I1 которой выполнена сферической с центром на ее продольной оси. Втулка 10 с соосно установленной на ней на телах 9 качени  и вкладыше 12 скольжени  шарошкой 4, имеющей нижний торец в виде усеченного koHyca, размещена на корпусе 1 так, что их совместна  продольна  ось лежит в одной диаметральной плоскости с пррдольной осью верхней шарошки 3, но располагаетс  по другую сторону .продольной оси корпуса 1 в вершине конуса нижнего торца нижней щарош- ки 4. Втулка 10 имеет возможность вращени  относительно корпуса 1 по сферической поверхности. 1 1 , центр которой лежит на ее продольной оси. Втулка 10 установлена на корпусе 1 с возможностью упора ее верхнего торца в соответствующую упорную поверхность 1.3 корпуса 1 , при этом поверхность корпуса 1 в месте контакта с втулкой 10 и о тветна  ей контактирующа  поверхность втулки 10

вьшолнена под углом к продольной оси корпуса 1. На нижней половине упорной поверхности корпуса 1, имею

щей коническую форму, выполнены канавки 14.

Втулка 10 состоит из двух частей собираетс  на корпусе 1 с помощью штифтов 15 и ст гиваетс  с помощью кольца 16, сажаемого на втулку 10 с нат гом в гор чем состо нии. Допол- нительно полувтулки фиксируютс  в рдиальном направлении также вклады- шем 12 скольжений шарошки. 4. В теле шарошки 4 имеетс  замковый элемент в виде пробки 17 дл  запирани  тел 9 качени . Нижн   3 и верхн   4 шарошки армированы породоразрушающими эле ментами 18, которые на нижней шарошке 4 размещены также на ее нижнем торце.

Под нижней шарошкой 4 в корпусе 1 расположена сменна  насадка 19, за- герметизированна  кольцом 20 и закрепленна  шайбой 21.

В верхней и нижней част х корпуса 1 вьтолнены соединительные верхн   22 и нижн   23 резьбы.

Расширитель скважины работает следующим образом.

Верхней резьбой 22 расширитель присоедин етс  к компоновке низа бурильной колонны, а нижней - к долоту или к пилотному направлению. Вращение расширител  осуществл етс  при помощи ротора или забойного двигател . При вращении расширител  и подаче его вниз производитс  расширение ствола скважины. Основную работу по расширению выполн ет нижн   шарошка 4. Наличие угла между продольной осью корпуса и продольной осью шарошки 4 и точки их пересечени  в вершине конуса нижнего торца нижней шарошки 4 обеспечивает при вращении расширител  пе- рекатьшание нижней шарошки 4 по уступу расшир емой скважины, при этом осуществл етс  его эффективное,раз- рушение посредством ударного дейст- .ви  зубков шарошки 4 по кольцевому . забою.

При вращении расширител  происходит вращение верхней 3 и нижней 4 шарошек. Шарошка 3 вращаетс  на втулке 5, жестко соединенной с корпусом, производ  калибровку ствола скважины и обеспечива  центрирование низа бурильной колонны. Нижн   шарошка 4 вращаетс  на втулке 10 на телах 9 качени  и вкладыше I 2 скольжени .

Втулка 10 также имеет возможность вращени  относительно корпуса I, Благо

дар  установке нихней шарошки 4 на промежуточной втулке 10 частота ее вращени  по отношению к опоре уменьшаетс , что повьш1ает срок службы вкладьш1а 12 шарошки. Осева  нагрузка передаетс  при контакте уступооб- разующей части шарошки 4с полкой , ствола скважины черел тела 9 качени  и воспринимаетс  упорной поверхностью 13 корпуса 1. При повороте втулки 10с поджатием ее к упорной поверхности 13 происходит взаимной износ контактирующих поверхностей, причем износ упорной поверхности 13 корпуса носит односторонний характер, так как осева  нагрузка при центрированном положении корпуса направлена всегда на один и тот же участок упорной поверхности 13 корпуса 1. По ме-, ре износа упорных поверхностей 13 происходит посто нный угловой поворот шарошки 4 относительно центра сферической поверхности 11, наход щегос  на наклонной оси шарошки. Поворот шарошки 4 обеспечивает увеличение диаметра ствола скважины, и в случае износа породоразрущающих элементов 18 диаметр скважины поддерживаетс  в номинальном состо нии. В процессе износа упорной поверхности 13 металлические частицы вынос тс  в канавки 14 уменьша  веро тность задира контактирующих поверхностей и их схватьшани . Варьиру  ширину канавок 14, т.е. подбира  площадь контакта упорной поверхности 13, можно величину износа этой упорной поверхности соизмерить с величиной износа породоразру- шающих элементов.

Расположенна  под нижней шарошкой . гидромониторна  насадка 19 осуществл ет вынос разбуриваемой шарошкой горной породы, а также частичное разрушение полки ствола скважины (осо-- бенно -в породах м гкой и средней категории ) .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   1 . Расширитель скважины, включающий корпус с каналом дл  промьшочной Я.ЦДКОСТИ, установленные на нем друг над другом опоры, имеющие противоположное смещение относительна, продЬль- ной оси корпуса, и размещенные на опорах рабочие диски с породоразрушающими элементами, о тличаюI Редактор А.Огар

   Фиг. J

   Составитель В.Чуносов

   ТехредМ.Ходанич Корректор В.Гирн к

   Заказ 1330/33

   Тираж 514

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Подписное