Гидравлический расширитель
Изобретение относится к буровой технике и предназначено для расширения ствола скважины. Цель - повышение эффективности расширителя за счет сокращения спуско-подъемных операций. Расширитель содержит полый корпус с радиальными отверстиями. В последних размещены направляющие гильзы с породоразрушающими органами, установленными с возможностью перемещения. Гильзы выполнены на внутренней поверхности с винтовыми канавками. Породоразрушающие органы выполнены с упругими выступами с возможностью расположения их в канавках гильз при выдвижении породоразрушающих органов. Отверстия расположены перпендикулярно оси корпуса. Рабочая поверхность породоразрушающих органов выполнена криволинейной. Такое выполнение поверхности способствует надежному переводу их в транспортное положение, т.к. при взаимодействии с нерасширенным участком ствола скважины на криволинейной поверхности возникает горизонтальная составляющая осевой нагрузки, которая перемещает породоразрушающие органы внутрь направляющих гильз, когда давление внутри корпуса отсутствует. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧЕ СКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4610150/03 (22) 28,11,88 (46) 23.07.91. Бюл. Мг 27 (71) Нижне-Волжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики (72) П.Н.Апостольский, Г.Г.Зайцев, В.В. Мулловский, Е.А.Чеблаков и А.Н.Щекин (53) 622.24.051.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР М 583278, кл. Е 21 В 10/26, 1976, Патент США j+ 3556233, кл,175 — 267, опублик. 1971. (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСШИРИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к буровой технике и предназначено для расширения ствола скважины. Цель — повышение эффективности расширителя за счет сокращения спуско-подъемных операций. Расширитель содержит полый корпус с радиальными отверстиями, в которую размещены направляИзобретение относится к буровой технике, а именно к инструменту для расширения ствола скважины до требуемого размера при различных технологических операциях. Цель изобретения — повышение эффективности расширителя за счет сокращения спуско-подъемных операций. На фиг.1 изображен гидравлический расширитель, общий вид;.на фиг.2 — то же, в нерабочем положении, Гидравлический расширитель содержит полый цилиндрический корпус 1, имеющий по концам замковые резьбы 2 для присоединения к бурильной колонне. В корпусе 1 БЫ, 1665016 Al ющие гильзы с породоразрушающими органами, установленными с возможностью перемещения. Гильзы выполнены на внутренней поверхности с винтовыми канавками. Породоразрушающае органы выполнены с упругими выступами с возможностью расположения их в канавках гильз при выдвижении породоразрушающих органов. Отверстия расположены перпендикулярно оси корпуса. Рабочая поверхность породоразрушающих органов выполнена криволинейной. Такое выполнение поверхности способствует надежному переводу их в транспортное положение, т.к. при взаимодействии с нерасширенным участком ствола скважины на криволинейной поверхности возникает горизонтальная составляющая осевой нагрузки, которая перемещает породоразрушающие органы внутрь направляющих гильз, когда давление внутри корпуса отсутствует. 2 ил. расширителя выполнены перпендикулярно Q, оси цилиндрические радиальные отверстия (у 3, соединенные с центральным промывочным каналом 4, и установлен дроссель 5. В отверстиях 3 закреплены направляющие гильзы 6 запорной втулкой 7. На внутренней поверхности направляющих гильз 6 выполнвны винтоаыв канавки 8. Породораврушающие органы 9 размещены концентрично в л направляющих гильзах 6 вместе с уплотнительной манжетой 10 и выполнены с упругими выступами 11. Рабочие поверхности 12 породоразрушающих органов 9 выполнены криволинейной формы и армированы твердосплавными вставками 13, 1665016 Гидравлический расширитель работает следующим образом. Компоновку низа бурильной колонны, включающую гидравлический расширитель с породоразрушающими органами 9, вдвинутыми внутрь направляющих гильз 6 (транспортное положение), спускают в скважину на заданную глубину, При прокачивании промывочной жидкости через бурильные трубы в корпусе растет давление в зависимости от количества прокачиваемой жидкости и диаметра дросселя 5. Возникший перепад давления между внутренней полостью корпуса 1 и затрубным flpocTpBHcTBQM воздействует через уплотнительные манжеты 10 на упругие выступы 11 породоразрушающих органов 9, заставляя упругие выступы 11 разместиться в наклонных канавках 8 направляющих гильз 6, Дальнейшее увеличение перепада давления внутри корпуса 1 и связанное с ниЪ усилие, действующее вдоль оси породоразрушающих органов 9, заставляет их выдвинуться из направляющих гильз 6 до упора в стенку скважины. Одновременно с осевым перемещением породораэрушающих органов 9 происходит их поворот вокруг собственной оси на некоторый угол благодаря взаимодействию упругих выступов 11 с канавками 8, При вращении расширителя породоразрушающие органы 9, разрушая горную породу, выдвигаются на расчетную глубину, образуя кольцевую выработку (забой) в стенке скважины. В процессе вазимодействия с горной породой режущие участки рабочих поверхностей 12 породораэрушающих органов 9 изнашиваются и перестают эффективно разрушать кольцевой забой на стенке скважины, что отражается на механической скорости проходки, Для возобновления работы расширителя с прежней производительностью пре-, кращают прокачивать промывочную жидкость, вследствие чего перепад давления внутри корпуса 1 снимается, и упругие выступы 11 породоразрушающих органов 9 выходят из наклонных канавок 8 направляющих гильз 6, Затем вдвигают породоразрушающие органы 9 внутрь направляющих гильз 6 (в транспортное положение), для чего перемещают всю компоновку бурильной колонны вверх или вниз для обеспечения взаимодей5 40 ствия криволинейных рабочих поверхностей 12 породоразрушаюших органов 9 с нерасширенными участками стенки скважины, При вдвигании внутрь направляющих гильз 6 поворот породараэрушающих органов 9 вокруг своей оси не происходит, так как упругие выступы 11 не взаимодействуют с наклонными канавками 8 направляющих гильз 6. Затем вновь прокачивают промывочную жидкость, создавая перепад давления в корпусе 1 и на уплотнительных манжетах 10 породоразрушающих органов 9, заставляя упругие выступы 11 разместиться в наклонных канавках 8 направляющих гильз 6. Далее в процессе осевого перемещения породораэуршающих органов 9 до упора в стенку скважины происходит их поворот на некоторый угол вокруг собственной оси, благодаря чему с породой кольцевого забоя начнут взаимодействовать новые режущие участки рабочей поверхности 12 породоразрушающих органов 9. Криволинейная форма рабочей поверхности 12 породоразрушающих органов 9 гидравлического расширителя способствует надежному переводу их в транспортное положение, так как при взаимодействии с нерасширенным участком ствола скважины на криволинейной поверхности возникает горизонтальная составляющая q осевой нагрузки G, которая перемещает породоразрушающие органы 9 внутрь направляющих гильз 6, когда давление внутри корпуса расширителя отсутствует (фиг.2). Формула изобретения Гидравлический расширитель, содержащий полый корпус с радиагьными отверстиями, размещенные в отверстиях направляющие гильзы с породоразрушающими органами, установленными с возможностью перемещения, отличающийся тем, что, с целью повышении эффективности расширителя эа счет сокращения спуско-подьемных операций, гильзы выполнены на внутренней поверхности с винтовыми канавками. а породоразрушающие органы выполнены с упру ими выступами с возможностью расположения их в канавках гильз при выдвижении породоразрушающих органов, причем отверстия выполнены перпендикулярно оси корпуса, а рабочая поверхность породоразрушающих органов выполнена криволийнейной. 1665016 Составитель А.Скалунов Техред М.Моргентал Корректор С.Черни Редактор Н.Яцола Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2375 Тираж 373 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
