Расширитель

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 945353(5)М. Кл. с присоединением заявки,лвЕ 21 В 10/32 1 ееударствиеЫ 1 кеннтвт СССР па делан нзаврвтвннй н открытий(53) УДК 622.24. . 051, Я (088. 8) В, Н. Коршунов, В. Р. Кувшинов, В. А. ИЙЙМ;,И. И. Маслов и А. Н. ЗакхеевНаучно-производственное обьединенйе по Рйщрщметодам добычи неФти Иинистерства. Изобретение относится к буровому инструменту, а именно к расширителям, ,используемым для расширения ствола скважин в заданной зоне.Известен расширитель, содержащий породоразрушающий орган с размещенным внутри турбинным приводом и ме" ханиэмом поворота породоразрушающего органа в виде зубчатой рейки, соединенной с поршнем, и зубчатого сектора, связанного с валом турбинного привода и взаимодействующего с зубчатой рейкой 1.Недостатком этого расширителя является низкая надежность, особенно в скважинах малого диаметра, обуслов 15 ленная эксцентричным расположением породоразрушающего органа, что нарушает центровку корпуса, а также передачей всей нагрузки от породоразру-. шающего органа на зубчатое зацепление, что приводит к быстрому его износу.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является расширитель,содержащий корпус с боковыми пазамидля размещения породоразрущающих органов, соединенных с корпусом с возможностью поворота и выполненных сзубчатым сектором, подпружиненныйполый поршень с полым штоком, выполненным с зубчатой рейкой на наружнойповерхности для взаимодействия с зубчатым сектором породоразрушающих органов и образующим с корпусом надпоршневую полость, гидравлически связанную с полостью колонны труб, иподпоршневую полость 1.21,Недостатком расширителя являетсятакже низкая надежность в работе изза передачи всей нагрузки от рабочихорганов на зубчатое зацепление.Цель изобретения - повышение надежности работы расширителя путемуменьшения нагрузки на зубья зацепления.945353 пазами для размещения породораэрушающих органов, соединенных с корпусомс возможностью поворота и выполненных с зубчатым сектором; подпружиненныйполый поршень с полМм штоком, выполненным с зубчатой рейкой на наружной поверхности для взаимодействия с зубчатым секторрм породоразрушающих органов и образующим с корпусом надпоршневую полость, гидравлическисвязанную с полостью колонны бурильных труб, и подпоршневую полость,поршень выполнен с каналом, соединя 1 Онии; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг,1. шток - с ответным буртом, установленным с возможностью размещения в кольцевой расточке,На фиг. 1 изрбражен расширительв транспортном положении, общий вид;на фиг, 2 - то же, в рабочем положеРасширитель включает полый корпус 1, соединенный через верхний переходник 2 с колонной бурильных труб 3 Нижний конец полого корпуса 1 через нижний переходник 4 связан с центрирующим долотом 5, Внутри корпуса 1 установлен с возможностью осевого перемещения поршень 6, выполненный заодно с полым штоком 7, на наружной поверхности которого выполнена зубчатая рейка 8. Для обеспечения само- центровки расширителя минимальное количество реек 8 равно трем. Корпус 1. выполнен с пазами с 1, в которых на пальцах 9 установлены породоразрушающиеорганы в виде лопастей 10 с зуб.- чатым сектором 11, входящим в зацепление с зубчатой рейкой 8. Нижнийаа конец полого штока 7 проходит внутри направляющей втулки 12 и снабжен опорной втулкой 13, опирающейся на пружину 14, которая размещена в полости нижнего переходника 4, Надпоршневая полость д постоянно сообщает 4 ся с полостью колонны бурильных труб 3,а подпоршневая полость 8 - с надпоршневой полостью К через канал 2в стенке полого штока 7 и через кольцевой зазор д с затрубным пространством. Шток 7 выполнен с буртом 15для взаимодействия с кольцевой расточкой 16 корпуса 1 для изоляции подпоршневой полости 8 от эатрубного пространства в рабочем положении лопастей 10.В стенке полого штока 7 выше рейки 8 и в стенке корпуса 1 выполнены ющим над- и подпоршневую полости, корпус - с кольцевой расточкой, а полый д 4каналы 6 и 3 сдля очистки лопастей 10 и забоя от шлама. Поршень Ь и полый шток 7 снабжены уплотнениями 17. На наружной поверхности корпуса 1 над каждым пазом О установлены опорные плиты 18, с которыми контактируют лопасти 10 при полном их раскрытии,Расширитель работает следующим образом.На колонне бурильных труб 3 расширитель спускается в скважину и через них осуществляется подача промывочной жидкости, под давлением которой поршень 6 вместе со штоком 7 перемещается вниз и сжимает пружину 14, При этом зубья рейки 8 взаимодействуют с зубчатым сектором 11 лопастей 10 и поворачивают их вокруг пальца 9. Лопасти 10 своими режущими кромками внедряются в породу и при вращении труб 3 осуцествляют разрушение поро-ды. Давление рабочей жидкости постепенно увеличивают до раскрытия лопас". тей на 45 ф . При этом жидкость из надпоршАвой зоны д через канал Ь протекает в подпорщневую полость д и далее, через кольцевой зазор д в затрубное простраснтво, В этом случае давление в полости 4 равно давлению в скважине. При повороте лопастей 10 на угол 45 о кольцевой зазор д перекидывается буртом 15. Давление в полости 4 становится равным давлению в полости Ю . При этом усилие на зубчатый сектор 11 минимальное и равно усилию от давления жидкости на площадь поперечного сечения стенки полого штока 7.Дальнейшее раскрытие лопастей 10 осуществляется движением вниз колонны бурильных труб 3, Лопасти 10 опираются на забой и занимают рабочее положение с углом раскрытия 90 при котором они контактируют с опор" ной плитой 18. Нагрузка на .зубчатое зацепление рейки 8 и зубчатого сектора 11 отсутствует,.Очистка забоя осуществляется промывочной жидкостью, подаваемой через каналы Р и Зс. Центрирующее долото 5 в процессе работы находится в пилот-скважине и обеспечивает центровку расширителя на забое.После расширения скважины на заданную величину подачу жидкости прекращают и расширитель приподнимают над забоем. При этом пружина 14 через опорную втулку 13 перемещает полый шток 7 с поршнем 6 в верхнее положение и лопасти 10 через зубчатое за5 96353 6 цепление устанавливаются в транспорт- рушающих органов и образующим с корное положение. После этого расшири- . пусом надпоршневую полость, гидравлитель извлекают из скважины. чески. связанную с полостью колонныПрименение данного расширителя бурильных труб, и подпоршневую полость, позволяет повысить его надежность ио т л и ч.а ю щ и Ю с я тем, что, долговечность за счет разгрузки зубча- с целью повышения надежности работы того зацепления рейки и сектора лопас- расширителя путем уменьиения нагрузкивюна зубья зацепления, полый поршеньвыполнен с каналом соединяющим над"1 е и подпоршневую полости, корпусФормула изобретения с кольцевой расточкой, а полый шток,с ответным буртом, установленным сРасширитель, содержащий корпус с ,возможностью размещения в кольцевой боковыми пазами для размещения поро" расточке.доразрушающих органов, .соединенных мс корпусом с возможностью поворота . Источники инФормации, и выполненных с зубчатым сектором, принятые во внимание при экспертизе подпружиненный полый поршень с полым 1. Авторское свидетельство СССР штоком, выполненным с зубчатой рейкой М 206469, кл. Е 23 В 9/28, 1963. на наружной поверхности для взаимодейв 2. Патент СВА У 3506077, ствия с зубчатым сектором породораз- кл. 175-267, апублик. 1970.Составитель Л. ЧерепенкинРедактор А. Шишкина Техред Т,фанта Коррек илак 623твенного комитета СССРретений и открытийВ, Раушская наб., д. 5282/43 ТиражВНИИПИ Государпо делам изоб113035, Москва Подпис а филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,