Устройство для бурения скважин

Устройство для бурения скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: породоразрушающий инструмент, используемый для бурения с одновременным расширением нефтяных и газовых скважин. Сущность: устройство имеет втулку 12, на верхнем торце которой расположен подпружиненный поводок 17, На втулке 12 жестко закреплена породоразрушающая лопасть 14, выполненная спиральной-с левым расположением витка. Опора 5 имеет паз на нижнем торце. В пазу расположен поводок 17. На противоположном торце опоры 5 расположен выступ 21. Выступ 21 контактирует с упором 22 корпуса 1, Паз и выступ 21 расположены со стороны утолщенной части опоры 5. Лопасть 14 закреплена диаметрально противоположно расположению поводка 17. Диаметр окружности , которую описывает лопасть при работе , равна диаметру пилотного долота 1. При транспортном положении шарик фиксатора 23 расположен в отверстии, которое находится на выступе 21. При работе увеличивается долговечность устройства за счет более прочного корпуса 3. 7 ил. & ЗП ел

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s )s Е 21 В 10/28

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4938202/03 (22) 22,05.91 (46) 15,04.93, Бюл, N 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт геологических, геофизических и геохимических информационных систем (72) М,И.Ворожбитов, 0.10.Бергштейн и

Д.И,Индрупский (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 481690, кл. Е 21 В 10/28, 1975, (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН (57) Использование: породоразрушающий инструмент, используемый для бурения с одновременным расширением нефтяных и газовых скважин, Сущность: устройство имеет втулку 12, на верхнем торце которой

„„5U „„1868972 А1 расположен подпружиненный поводок 17.

На втулке 12 жестко закреплена породоразрушающая лопасть 14, выполненная спиральной с левым расположением витка.

Опора 5 имеет паз на нижнем торце. В пазу расположен поводок 17. На противоположном торце опоры 5 расположен выступ 21, Выступ 21 контактирует с упором 22 корпуса

1, Паз и выступ 21 расположены со стороны утолщенной части опоры 5. Лопасть 14 закреплена диаметрально противоположно расположению поводка 17. Диаметр окружности, которую описывает лопасть при работе, равна диаметру пилотного долота 1.

При транспортном положении шарик фиксатора 23 расположен в отверстии, которое находится на выступе 21, При работе увеличивается долговечность устройства за счет более прочного корпуса 3. 7 ил.

1808972

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам, применяемым для бурения с одновременным расширением ствола скважины и образованием наружноступенчатого забоя.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства за счет упрощения механизма перевода шарашки расширителя из транспортного положения в рабочее и обратно.

На фиг.1 представлен общий вид устройства для бурения скважины; на фиг.2— сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение

Б-Б на фиг.1; на фиг,4 — общий вид устройства в транспортном поло>кении; на фиг, 5сечение В-В на фиг. 4; на фиг,6 — сечение Г-Г на фиг, 4; на фиг. 7 — сечение Д-Д на фиг, 4.

Устройство для бурения скважины состоит из пилотного долота 1, соединенного с ним переводника 2 и корпуса 3, на наклонной пустотелой цапфе 4 которого смонтирована эксцентричная опора 5 с шарошкой 6, Шарошка смонтирована на опоре с помощью радиальных подшипников сколь>кения 7 с антифрикционным покрытием, замкового шарикового подшипника качения 8 и упорного подшипника сколь>кения 9, Наружная поверхность шарошки армиронана износостойкими металлокерамическими штырями 10. Опора 5 имеет возможность поворота на цапфе 4 и удерживается от осевого смещения кольцом 11.

На наружной поверхности переводника

2 размещена с возможностью поворота втулка 12, зафиксированная в осевом направлении пружинным кольцом 13. Наружная поверхность втулки 12 представлена спиральными ребрами 14 левого захода, армированными износостойкими штырями, В нижней части втулки имеется кулачковый выступ 15, а на переводнике соответственно упор 16, В верхней части втулки продольно размещен в цилиндрическом гнезде поводок 17, спертый на пружину 18 и зафиксированный от проворота винтом 19.

Поводок своей головкой входит в прорезь 20, выполненную в нижней части опоры 5 в ее утолщенной части, а верхняя часть опоры имеет торцовый выступ 21. На карпусе имеется упор 22, а также шариковый подпружиненный фиксатор 23. Внутри корпуса и переводника расположен канал 24 для прохода промывочной жидкости.

В верхней части корпуса выполнена присоединительная резьба 25.

Устройство для бурения скважины работает следующим образом.

Верхней резьбой 25 устройство присоединяется либо к валу забойного двигателя, либо к колонне бурильных труб в зависимости от применяемого вращательного способа работы.

Диаметр транспортного поло>кения устройства определяется диаметральным габаритом корпуса 3, н который должны вписываться нсе нижерасположенные элементы, Диаметральный габарит устройства выбирается при условии свободного прохождения внутри обсадной колонны. Во время спуска в осадной колонне опора 5 с шарошкой 6 зафиксирована в транспортном положении фиксатором 23. При выходе иэ обсадной колонны и при дви>кении н необсаженном расширенном за пределы диаметра обсадной колонны стволе скважины возможен контакт стенки скважины со спи20 ральными ребрами 14 втулки 12, размещенной на переводнике 2. Ввиду того, что практически все так называемые "нертикальные" скважины имеют угол наклона, этот контакт будет стабилен, Благодаря взаимодействию пород, слагающих стенки скважины, со спиральными ребрами втулки, при поступательном движении устройства произойдет поворот втулки 12 на переходнике 2 до соприкосновения выступа 15 н

30 упор 16. Одновременно с поворотом втулки посредством поводка 17 будет осуществлен поворот опоры 5 со смонтированной на ней шарашкой 6. Если при развороте шарашки произойдет отрыв втулки и муфты корпуса

35 от стенки скважины, то это будет соответствовать неустойчивому положению устройства. При большой протяженности необсаженного ствола cKBB>KMHbl устройство примет устойчивое положение, когда об40 раэующая наружного диаметра втулки и расположенная на одной линии с ней образующая наружного диаметра корпуса будут скользить по лежачей стенке скважины, а обратный калибрующий конус развернутой шарашки будет находиться с противоположной стороны. Таким образом, к забою скважины устройство подойдет уже в рабочем (развернутом) положении шарашки 6, При движении долота 1 и втулки l2, на50 ружный диаметр которой по ребрам выполнен в размер долота, н пилотном стволе с одновременным правым вращением благодаря левой спирали ребер будет обеспечен окончательный разворот опоры с шарошкой

5.> до замыкания выступа 21 опоры с упором 22 корпуса, через который будет передаваться крутящий момент бурения опоре 5 с вращающейся на ней шарашкой 6 с породоразрушающими элементами 10, 1000972

Армированная втулка 12, кроме выпо>лнения роли привода разворота опоры с. шарош кой до диаметра расширения скважины, будет осуществлять калибрование пилотного ствола скважины, одновременно центрируя шарашку расширителя. В целях разгрузки связующего звена — поводка 17, крутящий момент на втулку 12 будет передаваться переводником 2 посредством упора 16, взаимодействующим с кулачковым выступом 15 втулки. Расположение упора 16, переводника 2 и упора 22 корпуса

3 согласовано. Бурение устройством осуществляется обычным порядком,с прокачкой промывочной жидкости через внутренний канал 24, При работе устройства по расширению ствола скважины радиальные нагрузки от шарошки 6 передаются опоре 5 через подшипники скольжения 7, а осевые — через упорный подшипник 9, частично через шарик 8. После завершения бурения производят подьем устройства. Разворот шарошки

6 с опорой 5 произойдет в результате поворота втулки 12 пугем взаимодействия спиральных ребер 13 левого наклона с необсаженной стенкой ствола скважины.

Сложенное положение опоры 5 будет заперто фиксатором 22.

В случае незанятия устройством транспортного положения, что обнару>кивается при входе его в башмак обсадной колонны, производят вращение инструмента против часовой стрелки при упоре шарашки с опорой в торцевую часть башмака, на которой имеются специальные вырезы для завода шарошки, в результате чего устройство окончательно займет транспортное положение для дальнейшего извлечения.

Использование предло>кенного устройства для бурения скважины позволит за счет упрощения механизма разворота шарашки расширителя в рабочее и транспортное положение повысить надежность в работе, что особенно важно при бурении глубоких и сверхглубоких скважин, Устройство позволит осуществлять бурение из-под башмака обсадной колонны

5 диаметром, превышающим диаметр обсадных труб с целью последующего ее спуска па большую глубину. Изобретение позволит поднять ресурс устройства для бурения скважины в работе на 15-20 .

Формула изобретения

Устройство для бурения скважин, содержащее пилотное долото, последовательно связанные с ним переводник и корпус с

15 пустотелой наклонной цапфой, установленную на цапфе подвижную опору и размещенную на опоре посредством подшипников шарошку расширителя с об20 ратным калибрующим конусом, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе устройства за счет упрощения механизма перевода шарошки из транспортного положения в рабочее и об25 ратно, оно снабжено закрепленной на переводнике с возможностью вращения втулкой с продольным поводком в верхней части и продольными армированными ребрами с левой спиралью на наружной поверхности, 30 подви>кная опора установлена с возможноСтью поворота и выполнена эксцентричной в утолщенной части с верхним торцовым выступом и нижним торцовым выступом с радиальной прорезью, в которой размещен

35 поводок втулки, а корпус выполнен с упором, расположенным с возможностью взаимодействия с верхним торцовым BblcTgjfloM опоры, причем наружный диаметр втулки равен диаметру пилотного долота, а образующая наружной поверхности втулки распо40 ложена на одной линии с образующей наружной поверхности корпуса со стороны, противоположной обратному калибрующему конусу шарошки. у-Х!

808972

1808972

Составитель Д.Индрупский

Техред М.Моргентал Корректор Е.Папп

Редактор

Производственно-издат льский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1263 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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