Механический расширитель

 

Изобретение относится к буровой технике и м.б. использовано для бурения скважин с промывкой и расширения скважины ниже башмака обсадной колонны. Расширитель содержит полый корпус (К) 1, режущие рабочие органы (Р0)2, расположенные в пазах К 1 по хорде с возможностью выдвижения в горизонтальной плоскости, направляющую (Н) 4, прикрепленную к верхнему концу К 1, и механизм выдвижения РО 2. Последний включает управляющую втулку, к верхнему концу которой присоединены буровой став 13, а к нижнему - клинья 15. Втулка 12 размещена в Н 4 с возможностью ограниченного осевого перемещения и совместного вращения, а клинья 15 - в пазах 18 К 1. Клинья 15 имеют выступы 19 и 20, расположенные вдоль его сторон и размещенные в направляющих пазах К 1 и РО 2. Расширитель имеет фланец5 с уплотнительной манжетой, присоединенной к верхнему концу Н 4, в котором с возможностью осевого перемещения размещена втулка 12, и патрубок с уплотнительной манжетой, прикрепленный к верхнему торцу К 1 и размещенный во втулке 12 с возможностью осевого перемещения. Полости, в которых размещены РО 2 и клинья 15, заполнены консистентной смазкой. При осевой подаче расширителя втулка 12 и клинья опускаются и выступы 19 и 20 скользят по направляющим пазам К 1 и РО 2, выдвигая последние из К 1. При вращении расширителя РО 2 расширяют скважину. 1 з п.ф-лы, 10 ил. 6-5 СО с Os О 00 ю го Os f# фигЗ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Е 21 В 7/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

HPÈ ГКНТ СССР

ОП И САН И Е И ЗО БР ЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4713057/03 (22) 03,07.89 (46) 23.11.91. Бюл. ¹ 43 (71) Западно-Сибирский научно-исследова-тельский и проектно-конструкторский институт технологии .глубокого разведочного бурения (72) Б,M. Блинов, Н,И, Ковязин, Т.С.Левшин, В.М. Симонов, Н.Е. Шербйч, Е.П. Царегородцев и Н.И. Яснев (53) 624,153.52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹1298329,,кл. Е 21 B 7/28, 1985, Авторское свидетельство СССР

¹861540,,кл. Е 21 В 10/26, 1979, (54) МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСШИРИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к буровой технике и м.б. использовано для бурения скважин с промывкой и расширения скважины ниже башмака обсадной колонны. Расширитель содержит полый корпус (К) 1, режущие рабочие органы (PO) 2, расположенные в пазах К 1 по хорде с возможностью выдвижения в горизонтальной плоскости, направ-. ляющую (Н) 4, прикрепленную к верхнему концу К 1, и механизм выдвижения PO 2, Последний включает управляющую втулку, к верхнему концу которой присоединены буровой став 13, а к нижнему — клинья 15.

Втулка 12 размещена в Н 4 с возможностью ограниченного осевого перемещения и со,вместного вращения, а клинья 15 — в пазах

18 К 1. Клинья 15 имеют выступы 19 и 20, расположенные вдоль его сторон и размещенные в направляющих пазах К 1 и РО 2.

Расширитель имеет фланец5 с уплотнительной манжетой, присоединенной к верхнему концу Н 4, в котором с воэможностью осевого перемещения размещена втулка 12, и патрубок с уплотнительной манжетой, прикрепленный к верхнему торцу К "< и размещенный во втулке 12 с возможностью,;„« Ы„„16у3226 А1 осевого перемещения, Полости, в которых размещены РО 2 и клинья 15, заполнены консистентной смазкой; При осевой подаче расширителя втулка 12 и клинья опускаются и выступы 19 и 20 скользят по направляющим паэам К 1 и PO 2, выдвигая последние из К 1. При вращении расширителя PO

2 расширяют скважину. 1 з.п.ф-лы, 10 ил.

1693226

20

30

40

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для бурения скважин с промывкой и расширения скважины ниже башмака обсадной колонны.

Цель изобретения — повышение производительности и надежности в работе.

На фиг.1 показан механический расширитель, общий вид; на фиг.2 — разрез А — А на фиг.1; на фиг.З и 4 — разрез Б — Б на фиг.1 (при различных фазах работы расширителя); на фиг,5 — разрез  — В на фиг.З; на фиг,б— разрез à — Г на фиг.4; на фиг.7 — разрез Д вЂ” Д на фиг.4; на фиг.8 — разрез Š— Е на фиг,4; нэ фиг,9 — разрез Ж вЂ” Ж на фиг.8; на фиг.10— механизм выдвижения режущего органа, „аксонометрия..

Механический расширитель включает полый корпус 1, режущие органы 2, расположенные в пазах 3 корпуса по хорде с возможностью выдвижения в горизонтальной плоскости, направляющую 4, прикрепленную к верхнему концу корпуса 1, фланец 5 с уплотнительной манжетой 6, присоединенный к верхнему концу направляющей 4, патрубок 7.с уплотнительной манжетой 8, прикрепленный к верхнему торцу корпуса, и механизм выдвижения режущих органов.

В корпусе 1 выполнены каналы 9 и 10 для промывочной жидкости, а к нижнему концу присоединено долото 11, например пикообрэзное, Механизм выдвижения рабочих органов включает управляющую втулку 12, верхний конец которой соединен с буровым ставом 13 посредством переводника 14 и клиньев 15. Нижний конец втулки 12 имеет шпанки 16 и размещен с воэможностью ограниченного осевого перемещения в кольцевом зазоре между патрубком 7 и направляющей 4, имеющей.шпоночные канавки 17, Фланец 5 охватывает наружную поверхность втулки 12 выше шпонок 16.

Клинья 15 соединены с нижним концом втулки 12 и размещены в пазах 18 корпуса

1. Клинья имеют выступы.19 и 20, расположенные вдоль их сторон. В корпусе 1 выпол иены вертикальные направляющие пазы 21, э в режущих рабочих органах — направляющие пазы 22 для размещения соответствующих выступов 19 и 20.

Полости, в которых размещен режущие органы 2 и клинья 15, могут быть заполнены консистентной смазкой, а механический расширитель при работе может быть размещен в обсадной колонне 23, Механический расширитель работает следующим образом.

Собранный расширитель опускают на буровом ставе 13 (бурильных трубах) в скважину, например, через колонну 23 обсадных труб, При достижении забоя включают прямую промывку, т.е, циркуляцию промывочной жидкости, и начинают вращение бурильных труб, вместе с которыми начинает вращение и управляющая втулка 12, приводящая во вращательное движение направляющую 4 и корпус 1.

При дальнейшем перемещении (опускании) бурильных труб втулка 12 перемещается в направляющей 4 и опускает клинья 15, которые выступами 20 взаимодействуют с направляющими пазами 22 и перемещают режущие органы 2 в пазах 3 корпуса 1. При этом выступы 19 взаимодействуют с направляющими пазами 21 на корпусе 1, обеспечивая устойчивое осевое перемещение клиньев 15, Перемещаемые режущие органы 2, расположенные по хорде, равномерно начинают внедряться в стенки ствола скважины ниже спущенной колонны обсадных труб.

При дальнейшем вращении расширителя и по мере углубления при помощи пикообразного долота 11 режущие органы 2, одновременно разрушая породу, расширяют Ствол скважины, При этом промывочная жидкость проходит по центральному каналу корпуса 1 и патрубка 7, по каналам 9 и 10, захватывает шлам разрушенной породы, затем поднимается по затрубному пространству на поверхность.

После выполнения рейса расширитель извлекают из скважины на поверхность.

При этом отключают подачу промывочной жидкости, прекращают вращать бурильные трубы и последние начинают перемещать вверх втулку 12. Эта втулка в свою очередь перемещает клинья 15 вверх, которые своими выступами 20, взаимодействующими с пазами 22 режущих органов 2, перемещают последние в пазах 3 в тело корпуса 1, Выступы 19 взаимодействуют с пазами 21 на корпусе 1, обеспечивая устойчивое осевое перемещение клиньев 15.

Когда режущие. органы 2 входят внутрь корпуса 1 заподлицо с его наружной поверхностью, шпонки 16, закрепленные нэ втулке 12, начинают взаимодействие с фланцем

5 и втулка перемещается вверх вместе с корпусом 1. Таким образом расширитель через колонну обсадных труб без препятствий извлекают из скважины на поверхность, Втулка 12 наружной поверхностью взаимодействует с уплотнительной манжетой

6, установленной на фланце 5, а внутренней поверхностью — с уплотнительной манжетой 8, установленной на патрубке 7, Уплотнительные манжеты в сочетании с консистентной смазкой.обеспечивают гер1693226

U Н

12 метизацию полостей, в которых размещены движущиеся части расширителей, чем иск-. лючается попадание шлама, гальки в пазы и их полости.

Расположение режущих органов 2 в пазах 3 корпуса 1 так, что их оси расположены по хорде, обеспечивает устойчивое крепление режущих органов 2 относительно корпуса 1 и значительно снижает изгибающие моменты при расширении ствола скважины.

Клинья 15 с помощью выступов 19 и 20, взаимодействующих с пазами 21 и 22, обеспечивают безотказное возвратно-поступательное перемещение режущих органов 2.

Формула изобретения

1.Механический расширитель, включающий корпус, режущие органы, размещенные в пазах корпуса с возможностью выдвижения, направляющую, закрепленную на верхнем конце корпуса, и механизм выдвижения режущих органов с управляющей втулкой, соединенной с буровым ставом и размещенной в направляющей с возможностью ограниченного осевого перемещения и совместного вращения, о т л ич а K) щи и с я тем, что, с целью повышения производительности и надежности в рабо-. те, режущие органы расположены в горизонтальной плоскости по хордам, механизм их выдвижения выполнен в виде клиньев, 5 соединенных со свободным концом управ. ляющей втулки и размещенных в пазах, выполненных в корпусе, причем клинья имеют выступы, расположенные вдоль их сторон, а в корпусе и в режущих органах выполнены

10 направляющие пазы, в которых размещены выступы клиньев с возможностью выдвижения режущих органов при осевом перемещении управляющей втулки, причем расширитель снабжен патрубком с уплотни15 тельной манжетой, размещенным с возможностью осевого перемещения в управляющей втулке и прикрепленным к верхнему торцу корпуса, и фланцем с уплотнительной манжетой, прикрепленным к вер20 хнему концу направляющей, в котором с возможностью осевого перемещения размещена управляющая втулка.

2.Расширитель по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что его полости, в которых разме25 щены рабочие органы и клинья, заполнены консистентной смазкой.

1693226

1693226

Фиг, 7

1693226

Е-Е

f2

1693226

Составитель Л.Черепенкина

Техред М.Моргентал - Корректор, H,Êîðîëü, Редактор И.Горная

Производственно-издательский комбинат, а

"Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 4060 ира

Ти аж Подписное и отк ытиям при ГКНТ СССР

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5