SU1758234A2

SU1758234A2 - Reverse reamer

Info

Publication number: SU1758234A2
Application number: SU904839617A
Authority: SU
Inventors: Александр Григорьевич Курунов; Дмитрий Алексеевич Федоровский; Светлана Марковна Криворучко; Ольга Юрьевна Курунова
Original assignee: Государственный Институт По Проектированию Предприятий Железорудной Промышленности "Кривбасспроект"
Priority date: 1990-06-15
Filing date: 1990-06-15
Publication date: 1992-08-30

Abstract

Использование: дл бурени восстающих скважин. Сущность изобретени : расширитель содержит корпус с шарошками, ползун и опоры с роликами, механизм фиксации . При обрыве бурового става расширитель зависает в скважине на роликах ползуна, фиксиру сь от вращени Метчик свинчивают со ставом и приподнимают вверх. Ролики освобождаютс от фиксации, и расширитель с вращением опускают на нижележащий горизонт. 5 ил.Use: for drilling rising wells. SUMMARY OF THE INVENTION: The dilator comprises a housing with cones, a slider and supports with rollers, a locking mechanism. When a drill rod breaks, the expander hangs in the borehole on the slider's rollers, being fixed by rotation. The tap is screwed with the stand and raised up. The rollers are released from fixation, and the expander is rotated down onto the underlying horizon. 5 il.

Description

Изобретение относитс к горной промышленности и вл етс дополнительным к авт.св. № 1514943.The invention relates to the mining industry and is additional to auth.St. No. 1514943.

Известен расширитель обратного хода, включающий корпус с шарошками, переходник бурового става, соединенный с корпусом, тормозной механизм, имеющий ползун, размещенный на хвостовике корпуса с возможностью ограниченного осевого перемещени и совместного вращени , и подпружиненные опоры с роликами, установленные на ползуне с возможностью радиального перемещени .A reverse reamer is known, which includes a housing with cones, an adapter for a drill rod connected to the housing, a brake mechanism having a slide placed on the body stem with the possibility of limited axial movement and joint rotation, and spring-loaded supports with rollers mounted on the slide with the possibility of radial movement .

Опоры установлены в ползуне с возможностью поворота в вертикальной плоскости , в них выполнены пазы. При этом корпус имеет прикрепленные к нему пальцы, размещенные в пазах опор с возможностью поворота опор при перемещении ползуна вдоль хвостовика корпуса.The supports are installed in the slider with the ability to rotate in a vertical plane, grooves are made in them. In this case, the body has fingers attached to it, which are placed in the slots of the supports so that the supports can be rotated as the slide is moved along the body shank.

Одним из недостатков данного расширител обратного хода вл етс его низка надежность.One of the disadvantages of this flyback expander is its low reliability.

После обрыва бурового става расширитель зависает на роликах тормозного механизма, расклинива сь относительно стенки восстающего. При свинчивании метчика с оборванной частью бурового става последний совместно с расширителем за счет перекатывани роликов по стенке восстающего может вращатьс в горизонтальной плоскости, что затруднит возможность свинчивани метчика с аварийной штангой и снизит надежность этого соединени .After a break in the drill rod, the expander hangs on the rollers of the brake mechanism, wedging against the wall of the insurgent. When screwing the tap with the broken part of the drill rod, the latter together with the reamer can rotate in the horizontal plane by rolling the rollers along the wall of the insurgent, which makes it difficult to screw the tap with the emergency bar and reduce the reliability of this joint.

Целью изобретени вл етс повышение надежности при ловильных работах.The aim of the invention is to increase the reliability in fishing operations.

Указанна цель достигаетс тем, что расширитель обратного хода снабжен подпружиненными опорами, установленными в опорах с возможностью вращени и осевого перемещени в вертикальной плоскости, и механизмом фиксации роликов с упорами и стопорами, выполненным с возможностью фиксировани роликов от вращени их в верхнем положении с возможностью взаимодействи упоров с опорами в верхнем положении роликоз дл последующей фикjfsaaaThis goal is achieved by the fact that the reamer is equipped with spring-loaded supports installed in the supports with the possibility of rotation and axial movement in the vertical plane, and a mechanism for fixing the rollers with stops and stops made with the possibility of fixing the rollers from rotating them in the upper position with the possibility of interaction of the stops with supports in the upper position of the rolicosis for subsequent fikjfsaaa

L-L-

сации роликов от осевого перемещени в их нижнем положении посредством стопоров, снабжен подпружиненными опорами, установленными и корпусе с возможностью ограниченного осевого перемещени в вертикальной плоскости, и механизмом фиксации роликов с упорами и стопорами, с фиксированными роликами и с возможностью взаимодействи упоров с опорами.torsion of rollers from axial movement in their lower position by means of stoppers, equipped with spring-loaded supports, installed and housing with the possibility of limited axial movement in the vertical plane, and a mechanism for fixing the rollers with stops and stops, with fixed rollers and with the possibility of interaction of the stops with the supports.

В предлагаемом расширителе известные ролики в совокупности с механизмом фиксации, выполненным в виде упора и стопора , подпружиненных относительно ролика , разрешают две задачи: фиксируют корпус расширител от вращени при свинчивании метчика с аварийной штангой и обеспечивают вращение корпуса с тормозным механизмом, необходимое дли опускани расширител вниз.In the proposed expander, the known rollers in conjunction with the locking mechanism, made in the form of a stop and a stopper, spring-loaded relative to the roller, solve two tasks: they fix the expander body against rotation when screwing the tap with an emergency bar and ensure the rotation of the body with the brake mechanism necessary for lowering the expander down .

На фиг.1 изображен расширитель, продольный разрез; на фиг.2 -тормозной механизм , общий вид; на фиг.З - то же, при бурении; на фиг.4 - то же, при опускании расширител в скважину; на фиг.5 - механизм фиксации ролика, продольный разрез.Figure 1 shows the extender, a longitudinal section; Fig.2 - braking mechanism, a general view; on fig.Z - the same when drilling; figure 4 - the same, when lowering the extender into the well; figure 5 - the mechanism of fixation of the roller, a longitudinal section.

Расширитель обратного хода включает корпус 1, переходник 2 бурового става, закрепленный на корпусе, кронштейны 3 с шарошками 4, тоомозной механизм, выполненный в виде ползуна 5, в радиальных гнездах 6 которого установлены с возможностью перемещени поджатые посредством пружин 7 опоры 8 с тормозными роликами 9. Ход опор 8 ограничен штифтами 10, а жесткость пружин выбрана с учетом того, чтобы сила прижати роликов 9 к стенке восстающего могла обеспечить торможение расширител относительно стенки восстающего при обрыве бурового става. На роликах 8,9 выполнены фаски, обеспечивающие возможность ввода подпружиненных роликов в устье восстающего. Кроме того, опоры 8 роликов 9 могут поворачиватьс в вертикальной плоскости в гнездах 6. В опорах выполнены пазы 11, в которые вход т пальцы 12, прикрепленные к корпусу 1. Ползун 5 установлен на шлицах цилиндрического хвостовика 13 корпуса 1 с возможностью ограниченного вертикального перемещени между торцрм 14 корпуса и буртом 15 хвостовика. Ход ползуна 5 обеспечивает поворот опор 8 с роликами 9 в гнездах 6 вверх или вниз в зависимости от направлени движени вращающегос в восстающем расширител . Углы поворота опор 8 характеризуют углы подъема винтовой линии, по которой обкатываютс ролики 9 при бурении или опускании по скважине вращающегос расширител и завис т отThe back-up dilator includes a housing 1, an adapter 2 for a drill rod mounted on the housing, brackets 3 with cones 4, a toomoza mechanism made in the form of a slider 5, in the radial sockets 6 of which are mounted that can be moved by means of springs 8 of the support 8 with brake rollers 9 The stroke of the supports 8 is limited by the pins 10, and the spring stiffness is chosen taking into account that the pressing force of the rollers 9 against the wall of the riser can provide braking of the expander relative to the wall of the riser when the drill rod is broken. Chamfers are made on rollers 8.9, providing the possibility of inserting spring-loaded rollers into the mouth of an insurgent. In addition, the supports 8 of the rollers 9 can rotate in a vertical plane in the slots 6. The supports have grooves 11 in which the fingers 12 are attached to the housing 1. The slider 5 is installed on the slots of the cylindrical shank 13 of the housing 1 with the possibility of a limited vertical movement between tortsrm 14 body and 15 collar shank. The slide 5 moves the supports 8 with the rollers 9 in the slots 6 up or down, depending on the direction of movement of the rotator in the rising arm. The angles of rotation of the supports 8 characterize the elevation angles of the helix along which the rollers 9 roll in when drilling or lowering the rotary expander along the well and depend on

скорости спуска-подъема расширител и от частоты его вращени ,the speed of the descent-ascent of the expander and the frequency of its rotation,

В корпусе 1 выполнены радиальные гнезда 16 под стаканы 17 опор 18, лодпру5 жиненных относительно корпуса 1 посредством пружин 19. Ход опор 18 ограничен штифтами 20.In case 1, radial sockets 16 are made for cups 17 of supports 18, which are molded relative to case 1 by means of springs 19. The stroke of supports 18 is limited by pins 20.

В подпружиненных опорах 18 на ос х 21 на подшипниках 22 установлены ролики 23In the spring-loaded supports 18 on the axis x 21 on the bearings 22 mounted rollers 23

0 с торцовыми зубь ми 24. Оси 21 фиксируютс в осевом направлении гайками 25. На опоре 18 жестко закреплен упорный фланец 26 с торцовыми зубь ми 27, идентичными зубь м 24. Каждый ролик 23 снабжен меха5 низмом фиксации, состо щим из стопора 28 и упора 29. Под стопор 28 на нижнем конце оси 21 выполнена кольцева проточка 30, а сам стопор в средней части имеет проточку 31 под проушину 32 упора 29. Проушина 320 with end teeth 24. The axles 21 are fixed axially with nuts 25. On the support 18, a thrust flange 26 is rigidly fixed with end teeth 27 identical to the teeth m 24. Each roller 23 is equipped with a fixation mechanism consisting of a stopper 28 and a stop 29. Under the stopper 28 at the lower end of the axis 21, an annular groove 30 is made, and the stopper itself in the middle part has a groove 31 under the eyelet 32 of the anvil 29. Eyelet 32

0 крепитс к упору 29 при помощи штифта 33 и имеет отверстие 34, диаметр которого больше диаметра стопора 28, что обеспечивает возможность расфиксировани и радиального перемещени стопора, который0 is attached to the stop 29 by means of a pin 33 and has an opening 34, the diameter of which is larger than the diameter of the stopper 28, which provides the possibility of unlocking and radial movement of the stopper, which

5 размещен в проеме 35 ролика и подпружинен относительно радиусной крышки 36, прикрывающей проем, при помощи пружины 37. Радиусна крышка 36 закреплена на поверхности качени ролика посредством5 is placed in the opening 35 of the roller and spring-loaded relative to the radius cover 36 covering the opening with the aid of a spring 37. The radius cover 36 is fixed on the rolling surface of the roller by

0 болтов 38. Упор 29 подпружинен относительно ролика посредством пружины 39, а его ход ограничен гайкой 40.0 bolts 38. The stop 29 is spring-loaded relative to the roller by means of the spring 39, and its stroke is limited by the nut 40.

Рассто ние между упором 29 и упорным фланцем 26 должно превышать высоту,The distance between the stop 29 and the stop flange 26 must exceed the height

5 обеспечивающую приведение маневровых операций расширителем при бурении, т.е. механизм фиксации ролика при проведении маневровых операций должен оставатьс во взведенном положении (фиг.5).5, which provides shunting operations by the expander during drilling, i.e. the mechanism for fixing the roller during shunting operations must remain in the cocked position (Fig. 5).

0 Усилие сжати пружин 19 должно обеспечить за счет прижати роликов 23 к стенке восстающего и фиксации роликов от вращени посредством зубьев 24 и 27 полное затормаживание корпуса 1 от вращени .0 The compression force of the springs 19 should ensure that, by pressing the rollers 23 against the wall of the revolter and fixing the rollers against rotation by means of the teeth 24 and 27, the housing 1 is fully braked against rotation.

5 Расширитель обратного хода работает следующим образом.5 Expander backstop works as follows.

При разбуривании восстающего расширитель посредством бурового става с вращением перемещают вверх, осуществл When drilling uprising expander through the drill rod with rotation is moved up, carried out

0 бурение шарошками 4. При этом ползун 5, заторможенный роликами 9 относительно стенки восстающего, находитс в крайнем нижнем положении, упира сь в бурт 15 (фиг.З).0 drilling with cones 4. At that, the slider 5, braked by the rollers 9 relative to the wall of the riser, is in the lowest position, abutting against the shoulder 15 (FIG. 3).

5 Опоры 8 с роликами 9 за счет взаимодействи пальцев 12 с пазами % 1 устанавливаютс под углом, соответствующим углу наклона винтовой линии, по которой осуществл етс обкатывание роликов при бурении . Благодари наклону опор 8 и роликов 95 The supports 8 with rollers 9 due to the interaction of the fingers 12 with the slots% 1 are set at an angle corresponding to the angle of inclination of the helix along which the rollers roll around during drilling. Thanks to the slope of the supports 8 and rollers 9

в направлении бурени последние не преп тствуют движению расширител вверх. При разбуривании ролики 23, прижатые к стенке восстающего пружиной 19, наход тс в крайнем нижнем положении (фиг.1 и 5), а их механизмы фиксации наход тс во взведенном состо нии, т.е. упор 29 отверстием 34 проушины 32 фиксирует через проточку 30 стопор 28 в исходном положении. Ролики 23 свободно вращаютс на ос х 21, не преп тству движению расширител при бурении.in the direction of drilling, the latter do not prevent the expander from moving upwards. When drilling, the rollers 23, pressed against the wall of the rising spring 19, are in the lowest position (Figures 1 and 5), and their locking mechanisms are in the cocked state, i.e. the stop 29 by the hole 34 of the lugs 32 fixes through the groove 30 the stopper 28 in the initial position. The rollers 23 rotate freely on the axles 21, not obstructing the movement of the reamer during drilling.

При обрыве бурового става корпус 1 опускаетс на заторможенный относительно стенки восстающего роликами 9 ползун 5 и за счет сил трени между поверхност ми роликов 9 и стенкой восстающего зависает на ползуне 5 в восстающем. Сила трени между роликами 9 и восстающим обеспечиваетс суммарной жесткостью пружин 7, прижимающих ролики к стенке.When a drill rod breaks off, body 1 is lowered onto slider 5, which is inhibited relative to the rising wall of the rollers 9, and, due to the frictional forces between the surfaces of the rollers 9 and the rising wall, hangs on the slider 5 in the rising one. The strength of the friction between the rollers 9 and the rebels is ensured by the total stiffness of the springs 7, which press the rollers against the wall.

При затормаживании расширител опора 8 с роликами 9 за счет перемещени пальцев 12 по пазам 11 поворачиваетс на угол (фиг.4).When braking the expander, the support 8 with rollers 9 due to the movement of the fingers 12 along the grooves 11 is rotated by an angle (Fig. 4).

Ползун 5 занимает верхнее положение, примыка к торцу 14, а ролики 23, перемеща сь вдоль осей 21 опор 18 в верхнее положение , вход т в зацепление зубь ми 24 с зубь ми 27 фланцев 26 опор 18, фиксиру корпус 1 расширител от вращени относительно стенки восстающего. При этом упоры 29, взаимодейству с фланцами 26, перемещаютс вниз, сжима пружины 39. Когда отверсти 34 проушин 32 упоров 29 располагаютс соосно стопорами 28, последние под действием пружин 37 перемещаютс по радиальным отверсти м роликов 23 и упираютс в оси 21. После извлечени из скважины верхней оборванной части бу- ровой штанги на вышележащий горизонт в скважину на конце бурового става опускают метчик и путем вращени и осевой подачи осуществл ют его свинчивание с нижней оборванной частью буровой штанги, затор- моженной от вращени при помощи роликов 23, контактирующих со стенкой восстающего и сблокированных от вращени относительно осей 21 посредством зубьев 24 и зубьев 27 опор 18 корпуса 1 расширител .The slider 5 occupies the upper position, adjacent to the end face 14, and the rollers 23, moving along the axes 21 of the supports 18 to the upper position, engage the teeth 24 with the teeth 27 of the flanges 26 of the supports 18, fixing the expander body 1 from rotation relative to the wall rising. In this case, the stops 29, interacting with the flanges 26, are moved downward, compressing the springs 39. When the holes 34 of the lugs 32 of the stops 29 are aligned coaxially with the stoppers 28, the latter under the action of the springs 37 move along the radial holes of the rollers 23 and abut in the axis 21. After removal from the wells of the upper dangling part of the drill rod on the overlying horizon, the tap is lowered into the well at the end of the drill rod and, by rotating and axially feeding, they are screwed to the lower broken portion of the drill rod, stitches of rollers 23 in contact with the wall of the rising arm and blocked against rotation about the axes 21 by means of the teeth 24 and the teeth 27 of the supports 18 of the housing 1 of the expander.

После свинчивани оборванной нижней части штанги с метчиком расширитель приподнимают вверх.After screwing the torn bottom of the bar with the tap, the expander is raised upwards.

Ролики 23 перемещаютс вдоль осей 21 в нижнее положение, где фиксируютс стопорами 28 относительно кольцевых проточек 30. Расширитель подают вниз, выставл ролики 9 тормозного устройства под углом (фиг.4). При этом ролики 23 остаютс в нижнем положении и могут свободно вращатьс на своих ос х. Путем вращени расширител в направлении бурени его опускают на нижележащий горизонт. При этом ролики 9 перекатываютс по винтовой линии, не преп тству перемещению расширител , а р олШсй 23 перекатываютс по стенке восстающего в горизонтальной плоскости и их усилие прижати , создаваемое пружинами 19 и преп тствующее перемещению роликов вниз, по сравнению с напорным усилием подачи бурового станка вл етс незначительным. Например, напорное усилие подачи комбайна 2КВ-3000 составл ет 400 т, а максимальный крут щий момент при разбуривании составл ет 8 тм, Таким образом, дл фиксации расширител от вращени при свинчивании метчика с аварийной штангой, роликами 23 и пружинами 19 необходимо обеспечитьусилие прижати пор дка 8-10 т. При перемещении вниз это усилие будет преодолено за счет вращени и осевой подачи расширител напорными гидроцилмндрами бурового станка .The rollers 23 move along axes 21 to a lower position, where they are fixed by stoppers 28 relative to the annular grooves 30. The expander is fed down, exposing the rollers 9 of the braking device at an angle (figure 4). In this case, the rollers 23 remain in the lower position and can freely rotate on their axes. By rotating the expander in the direction of drilling, it is lowered onto the underlying horizon. In this case, the rollers 9 roll along a helical line, not preventing the movement of the expander, and a rival 23 rolling over the wall of the rising plane in a horizontal plane and their pressing force generated by the springs 19 and preventing the rollers from moving downwards, compared with the pressure force supplied by the drilling machine. is insignificant. For example, the feed force of the 2KB-3000 combine feedstock is 400 tons, and the maximum drilling torque is 8 tons. Thus, for fixing the expander against rotation when screwing the tap with the emergency bar, rollers 23 and springs 19 For example, 8-10 tons. When moving downward, this force will be overcome due to the rotation and axial feed of the expander by the pressure hydrocylmeters of the drilling rig.

Аналогично осуществл ют опускание расширител после завершени разбурива- ни восстающего,Similarly, lowering the spreader is performed after completion of drilling of the riser,

Предлагаемый расширитель обратного хода позвол ет повысить надежность свинчивани метчика с оборванной частью бурового сгава при ликвидации аварии бурового става.The proposed back-up extender allows to increase the reliability of screwing the tap with the broken part of the drill while eliminating the accident of the drill rod.

Формупа изобретени Formupa invention

Расши ;итзль обратного хода по авт.св, № 151494е, этлн чающийс тем, что, с целью почьга зни надежности при ловиль- ных работах, он снабжен подпружиненными опоргум, установленными в корпусе с возможнее ъ:о ограниченного осевого перемещение 2 горизонтальной плоскости, роликами , установленными в опорах с возможностью вращени и осевого перемещени в вертикальной плоскости, и механизмом фиксации с упорами и стопорами, выполненным с возможностью фиксировани роликов от вращени в их верхнем положении , с возможностью взаимодействи упоров с опорами в верхнем положении роликов дл последующей фиксации роликов от осевого перемещени в их нижнем положении посредством стопоров.Expand; backslide on auth. St., No. 151494e, this is due to the fact that, in order to preserve the reliability of the industrial works, it is equipped with spring-loaded oporums installed in the housing with the following possible: on a limited axial displacement 2 of the horizontal plane; rollers mounted in supports with the possibility of rotation and axial movement in the vertical plane, and a fixing mechanism with stops and stops made with the possibility of fixing the rollers against rotation in their upper position, with the possibility of interaction of the stops with proof operation in the upper position clips for subsequent fixation clips against axial movement in their lower position by the stoppers.

/2% /у/ 2% / y

Ls.,Ls.,

Л / L /

/ТГ // Tg /

JT/Jt /

/;/;

иand

/зод/ sty

WZQQLlWZQQLl

Фиг.ЗFig.Z

1313

ФигАFig

Claims

Claim.

Retractor extender according to autosw. supports with the possibility of rotation and axial movement in a vertical plane, and a locking mechanism with stops and stops 50 made with the possibility of fixing the rollers from rotation in their upper position, with the possibility of interaction of the stops with op holes in the upper position of the rollers For subsequent fixation of the rollers 55 from axial movement in their lower position by means of stoppers.

1.758234

Figure 5 ^?