Гидравлический калибратор

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к калибраторам гидравлического типа. Предложенный гидравлический калибратор содержит корпус 1 с породоразрушающим инструментом 2, соединенную с корпусом 1 вставку 3. В осевой полости вставки установлен стержень 5 и отражатель 6. Для повышения эффективности работы калибратора вставка 3 выполнена в виде стакана с поперечной перегородкой 7. Поперечная перегородка образует верхнюю камеру 8 для абразивного материала и нижнюю камеру 9 для смешения абразивного материала с промывочной жидкостью. При этом стержень 5 установлен с возможностью осевого перемещения и снабжен подпружиненной поперечной частью в виде клапанной заслонки 13. Клапанная заслонка соединена со стержнем 5 разъемно. Стержень 5 оснащен клапанами 10, перекрывающими в исходном положении отверстия 11 на дне перегородки 7. Отражатель 6 жестко соединен с породоразрушающим инструментом 2 и выполнен с тангенциальными каналами 15. Тангенциальные каналы совмещены с промывочными пазами 16 породоразрушающего инструмента 2. Часть промывочных пазов ориентирована в сторону вращения калибратора, а другая часть - в противоположную сторону. Промывочные пазы 15 породоразрушающего инструмента 2 могут быть оснащены гидромониторными насадками 17. При этом часть промывочных пазов 16 направлена сверху вниз, а другая часть - снизу вверх. Угол наклона промывочных пазов 16 породоразрушающего инструмента 2 составляет 10-20°. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к калибраторам гидравлического типа.

Известны калибраторы стенок скважин, включающие полый корпус и соединенный с ним рабочий орган в виде прямых или наклонных лопастей, армированных износостойким материалом (см. Масленников И.К. и Матвеев Г.И. Инструмент для бурения скважин. М.: Недра, 1981 г., с.300-301).

К недостаткам известных калибраторов является их низкая эффективность при калибровке интервалов скважин, расположенных выше зоны поглощения промывочной жидкости, т.к. в этом случае рабочие элементы калибратора работают без охлаждения и быстро выходят из строя.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является гидравлический калибратор, содержащий корпус с осевым каналом, соединенные с корпусом породоразрушающий инструмент с промывочными пазами и вставка с осевыми каналами, установленный в осевой полости вставки стержень и отражатель, расположенный под породоразрушающим инструментом (см. сборник «Рацпредложения и изобретения, рекомендуемые к использованию на предприятиях черной металлургии», Черметин-формация, 1981, №4(465)).

Недостатком данного калибратора является низкая эффективность его работы, особенно при разбуривании участков ствола скважины, пройденных по твердым породам. В первую очередь это связано с недостаточным использованием энергии подаваемой промывочной жидкости, т.к. она используется в основном только для охлаждения рабочих элементов породоразрушающего инструмента. В то же время при прохождении участков, сложенных слабыми породами, наблюдаются случаи размыва стенок скважины. Это в последующем приводит к различным осложнениям, особенно в случае необходимости цементации этого интервала ствола скважины.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы калибратора за счет увеличения кпд использования энергии прокачиваемой промывочной жидкости при калибровке интервала ствола скважины, пройденного по твердым породам, при одновременном предохранении стенок скважины, сложенных слабыми породами, от разрушения.

Поставленный технический результат достигается тем, что в гидравлическом калибраторе, содержащем корпус с осевым каналом, соединенные с корпусом породоразрушающий инструмент с промывочными пазами и вставка с осевыми каналами, установленный в осевой полости вставки стержень и отражатель, расположенный под породоразрушающим инструментом, согласно изобретению вставка выполнена в виде стакана с поперечной перегородкой, разделяющей его на камеру смешения и камеру для абразивного материала, причем осевые каналы вставки выполнены в поперечной перегородке, а стакан оснащен полыми втулками, сообщающими камеру смешения с полостью над вставкой, при этом стержень подпружинен в осевом направлении, снабжен клапанами для перекрытия осевых каналов поперечной перегородки в исходном положении, имеет во фронтальной плоскости Т-образную форму и установлен подвижно относительно вставки и отражателя и с возможностью перекрытия осевого канала корпуса своей поперечной частью, а отражатель жестко соединен с породоразрушающим инструментом и выполнен с тангенциальными каналами, совмещенными с промывочными пазами породоразрушающего инструмента, часть которых ориентирована в сторону вращения расширителя, а другая часть - в противоположную сторону.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что:

- часть промывочных пазов направлена сверху вниз, а другая часть - снизу вверх;

- угол наклона промывочных пазов составляет 10-20°.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид гидравлического калибратора в разрезе, на фиг.2 и 3 - соответственно сечение А-А и Б-Б на фиг.1.

Предложенный гидравлический калибратор содержит корпус 1 с осевым каналом 14, соединенные с корпусом 1 породоразрушающий инструмент 2 с промывочными пазами 16 и вставку 3, размещенный в осевой полости вставки 3 стержень 5, и отражатель 6, установленный под породоразрушающим инструментом 2. Вставка 3 выполнена в виде стакана с поперечной перегородкой 7, образующей верхнюю камеру 8 для абразивного материала и нижнюю камеру 9 для смешения абразивного материала с промывочной жидкостью. При этом стержень 5 имеет во фронтальной плоскости Т-образную форму, установлен с возможностью осевого перемещения относительно вставки 3 и отражателя 6 и снабжен клапанами 10, предназначенными для перекрытия одной части каналов 4, выполненных только в поперечной перегородке 7. Кроме каналов 4 перегородки 7 вставка 3 имеет также каналы и в верхней части, причем они выполнены соосно с каналами перегородки 7 и оснащены втулками 11, сообщающими камеру смешения 9 с полостью над вставкой 3. Поперечная часть стержня 5 выполнена в виде клапанной заслонки 13 и соединена со стержнем 5 разъемно. Заслонка 13 подпружинена цилиндрической пружиной 12. Осевые каналы 4 поперечной перегородки 7 служат для подачи абразивного материала, а каналы, оснащенные втулками 11, служат для подачи промывочной жидкости в камеру смешения 9, минуя камеру 8 для абразивного материала. Отражатель 6 жестко соединен с породоразрушающим инструментом 2 любым известным способом и выполнен с тангенциальными каналами 15, совмещенными с промывочными пазами 16 породоразрушающего инструмента 2, часть которых ориентирована в сторону вращения калибратора, а другая часть - в противоположную сторону. Промывочные пазы 15 породоразрушающего инструмента 2 могут быть оснащены гидромониторными насадками 17, при этом часть промывочных пазов 16 направлена сверху вниз, а другая часть - снизу вверх. Угол наклона промывочных пазов 16 составляет 10-20°. Отражатель 6 выполняют отдельно от стержня 5 или со сквозным каналом под него.

Принцип работы гидравлического калибратора заключается в следующем. В случае необходимости разбуривания зауженных участков скважины калибратор на бурильной колонне спускают на заданную глубину и начинают подавать промывочную жидкость. Под давлением последней клапанная заслонка 13 отжимает пружину 12, стержень 5 перемещается вниз и одновременно открывает осевые каналы 4 для прохода абразивного материала из емкости 8 и втулки 11 для прохода промывочной жидкости в камеру смешения 9. После этого образовавшаяся абразивная смесь через тангенциальные каналы 15, промывочные пазы 16 и гидромониторные насадки 17 подается на стенки скважины для разрушения совместно с рабочими органами породоразрушающего инструмента 2 образовавшихся уступов. При этом, благодаря разнонаправленности подачи абразивной смеси, на уступы оказывается двухстороннее воздействие с разным направлением, и под разными углами, что благоприятно сказывается на эффективности разрушения выступов на стенках скважины.

Такое комбинированное воздействие рабочими элементами породоразрушающего инструмента и гидроабразивной смеси на уступы позволяет эффективно их разрушать и обеспечить качественную калибровку стенок скважины.

1. Гидравлический калибратор, содержащий корпус с осевым каналом, соединенные с корпусом породоразрушающий инструмент с промывочными пазами и вставка с осевыми каналами, установленный в осевой полости вставки стержень и отражатель, расположенный под породоразрушающим инструментом, отличающийся тем, что вставка выполнена в виде стакана с поперечной перегородкой, разделяющей его на камеру смешения и камеру для абразивного материала, причем осевые каналы вставки выполнены в поперечной перегородке, а стакан оснащен полыми втулками, сообщающими камеру смешения с полостью над вставкой, при этом стержень подпружинен в осевом направлении, снабжен клапанами для перекрытия осевых каналов поперечной перегородки в исходном положении, имеет во фронтальной плоскости Т-образную форму и установлен подвижно относительно вставки и отражателя и с возможностью перекрытия осевого канала корпуса своей поперечной частью, а отражатель жестко соединен с породоразрушающим инструментом и выполнен с тангенциальными каналами, совмещенными с промывочными пазами породоразрушающего инструмента, часть которых ориентирована в сторону вращения расширителя, а другая часть - в противоположную сторону.

2. Гидравлический калибратор по п.1, отличающийся тем, что часть промывочных пазов направлена сверху вниз, а другая часть - снизу вверх.

3. Гидравлический калибратор по п.1, отличающийся тем, что угол наклона промывочных пазов составляет 10-20°.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к калибраторам гидравлического типа. .

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам, предназначенным для бестраншейной проходки скрытых переходов для прокладки трубопроводов, кабельных линий связи и электропередач, а также образования скважин под сваи при возведении фундаментов.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, предназначенному для калибровки стенок скважин и центрации компоновки низа бурильной колонны. .

Изобретение относится к буровым долотам, которые предназначены для использования при подземной разработке грунта. .

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к устройствам для увеличения диаметра скважин в заданном интервале. .

Изобретение относится к композициям для поверхностного упрочнения буровых инструментов. .

Изобретение относится к буровому инструменту, в частности к расширителям буровых скважин. .

Изобретение относится к буровым устройствам, предназначенным для расширения диаметра ранее пробуренных скважин

Изобретение относится к области бурильной техники, а именно к конструкциям ручных буров для проходки как горизонтальных, так и вертикальных скважин, и предназначено для увеличения диаметра пробуренной скважины в тех случаях, когда применение обычного ручного бура ограничивается физическими возможностями человека

Изобретение относится к буровым долотам для использования при подземной разработке грунта

Изобретение относится к буровому инструменту и может быть использовано при наклонно-направленном бурении скважин. Предложен корпус долота, содержащий задний конец, направляющую секцию и разбуривающую секцию. При этом задний конец выполнен с возможностью разъемного скрепления с бурильной колонной. Направляющая секция размещена на ведущем, противоположном конце корпуса долота. Разбуривающая секция размещена между ведущим и задним концами. Причем задний конец, направляющая секция и разбуривающая секция соединены в единый корпус долота. При этом направляющая секция содержит, по меньшей мере, одно устройство управления для управления направляющей секцией корпуса долота и, таким образом, управления всем корпусом долота. Кроме того, корпус долота содержит стабилизирующее кольцо, соединенное с разбуривающей секцией для регулирования перемещения направляющей секции относительно оси вращения. В другом варианте осуществления изобретения создана система оборудования буровой площадки, содержащая бурильную колонну, ведущую бурильную трубу, соединенную с бурильной колонной, и корпус долота, описанный выше. Также предложен способ бурения криволинейного ствола скважины в подземном пласте, с применением указанных выше корпуса долота и системы оборудования буровой площадки. Предложенное изобретение обеспечивает возможность отталкивания всей компоновки долота для отклонения траектории скважины в ограниченном пространстве. 3 н. и 31 з.п. ф-лы, 9 ил.

Группа изобретений относится к горной промышленности, а именно к устройствам и способам для расширения скважины. Технический результат состоит в повышении эффективности расширения скважины. Устройство для расширения скважины содержит бурильное средство, направляющий элемент, установленный перед бурильным средством, и стабилизирующий элемент, установленный за бурильным средством. Поверхность направляющего элемента имеет цилиндрическую форму. Устройство содержит штанги, соединенные с торцами направляющего элемента и стабилизирующего элемента, при этом цилиндрическая поверхность направляющего элемента сочленена наклонной кольцевой фаской с торцом направляющего элемента, поверхность стабилизирующего элемента имеет цилиндрическую форму, сочлененную наклонной кольцевой фаской с торцом стабилизирующего элемента, поверхность бурильного средства имеет цилиндрическую форму, сочлененную наклонными кольцевыми поверхностями с цилиндрическими поверхностями направляющего элемента и стабилизирующего элемента. Способ расширения скважины включает выполнение пилотной скважины и ее расширение указанным устройством в прямом и обратном направлениях. 2 н.з. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к опорно-центрирующим устройствам, используемым в компоновке низа бурильной колонны при наклоннонаправленном бурении нефтяных и газовых скважин. Обеспечивает уменьшение сальникообразования, повышение скорости промывочной жидкости в затрубном пространстве и механической скорости бурения. Калибратор ствола скважины включает верхнюю и нижнюю присоединительные резьбы, внутренний канал для подвода промывочной жидкости к забою, лопасти с армированными рабочими поверхностями, разделенные между собой промывочными пазами, из внутреннего канала в этих пазах выполнены каналы для дополнительного нагнетания поднимающейся со стороны забоя промывочной жидкости под острым углом к оси с соплом-насадкой на конце или без таковой. Каналы для дополнительного нагнетания промывочной жидкости выполнены в два или более ярусов один над другим в одном или более промывочных пазах. Из внутреннего канала калибратора может быть выведен один или более каналов дополнительного нагнетания в затрубное пространство поднимающейся с забоя промывочной жидкости в направлении верхнего торца в плоскости симметрии лопасти под острым углом в пределах 26°-30° к образующей цилиндрической части калибратора. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к способам расширения - увеличения диаметра и калибрования ствола скважины. Техническим результатом является исключение отклонения от направления заранее пробуренного ствола и улучшение эксплуатационных показателей - проходки на долото и механической скорости. Способ расширения и калибрования ствола скважины осуществляется с помощью инструмента, включающего полый корпус с промывочным каналом вдоль оси инструмента и промывочным отверстием на торце, нижняя часть корпуса имеет торцевую и боковые поверхности, а верхняя хвостовая часть устройства имеет форму цилиндра, оканчивающегося резьбой, причем нижняя часть корпуса состоит из имеющей цилиндрическую форму пилотной центрирующей части, на боковой поверхности которой выполнены промывочные каналы, и расширяющей части. В качестве инструмента используется долото, нижняя часть корпуса которого имеет рабочие торцевую и боковые поверхности, армированные вооружением, а расширяющая часть нижней части корпуса оснащена лопастями и имеет форму цилиндра большего диаметра, в межлопастном пространстве которой размещены промывочные отверстия. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к вариантам концевого инструмента обсадной колонны, обеспечивает эффективное, равномерное пробуривание концевого инструмента, улучшенную фрагментацию концевого инструмента при его пробуривании, повышение эффективности работы инструмента при бурении и разбуривании, повышение устойчивости к разрушению, абразивному воздействию, ударным нагрузкам. Концевой инструмент обсадной колонны содержит чашеобразный корпус с центральной осью, образованный стенкой с внешней выпуклой поверхностью и внутренней вогнутой поверхностью напротив внешней выпуклой поверхности. Внутренняя вогнутая поверхность неосесимметрична относительно центральной оси, а внешняя выпуклая поверхность осесимметрична относительно центральной оси. Согласно варианту исполнения концевого инструмента внутренняя вогнутая поверхность содержит множество неосесимметричных областей, образованных более толстыми частями стенки. Согласно другому варианту исполнения концевого инструмента внутренняя вогнутая поверхность содержит по меньшей мере одну канальную область, выполненную в стенке, где указанная по меньшей мере одна канальная область выполнена в виде несквозного прерывистого выреза или глухого отверстия для улучшенной фрагментации концевого инструмента обсадной колонны при его пробуривании. 3 н. и 46 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к калибраторам, обеспечивающим сохранность заданного диаметра скважины. Технический результат заключается в повышении эффективности работы калибратора. Калибратор содержит корпус с присоединительными резьбами на концевых участках и рабочие элементы, армированные износостойкими вставками. С целью повышения эффективности работы калибратора он снабжен втулкой с уплотнительным элементом, размещенным на наружной поверхности одного из ее концов между наружной поверхностью втулки и внутренней поверхностью корпуса. При этом корпус выполнен в виде кольцевой ленточной пружины, витки которой служат рабочими элементами, а втулка установлена телескопически внутри кольцевой пружины с возможностью перекрытия ее межвитковых зазоров. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к разбуривателям для подземных каналов и к режущим лезвиям для использования в указанных разбуривателях. Технический результат заключается в обеспечении сопротивления усилиям кручения. Разбуриватель для подземных каналов содержит опорный корпус, содержащий множество составляющих с ним одно целое пар разнесенных, проходящих вбок опорных перьев, где между каждой парой опорных перьев выполнена продольно проходящая прорезь для приема проходящего вбок режущего лезвия с захватом каждого режущего лезвия между соответствующей парой опорных перьев, и стабилизирующее кольцо, содержащее круглую гильзу, поддерживаемую множеством радиальных опорных стоек, проходящих от центральной втулки, причем режущие лезвия входят в зацепление с опорным корпусом для сопротивления обратному продольному движению, с опорными перьями для сопротивления усилиям кручения и с круглой гильзой стабилизирующего кольца для сопротивления радиальному движению. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к калибраторам гидравлического типа

Наверх