RU2239053C1

RU2239053C1 - Cutting assembly for hydro-mechanical slit drill

Info

Publication number: RU2239053C1
Application number: RU2003105873A
Authority: RU
Original assignee: Саркисов Николай Михайлович; Шишов Сергей Васильевич
Priority date: 2003-03-03
Filing date: 2003-03-03
Publication date: 2004-10-27

Abstract

FIELD: oil extractive industry.

SUBSTANCE: device has extending cantilever with hydro-monitoring headpiece made in single block with piston and connected by support axis to rotating links supporting axis of knurl. Into longitudinal groove of drill body a deflecting wedge is placed made in single block with sliding support having a groove for movement of knurl and removable inserts on slanting planes. Rotating links contact with the latter. Side plates are placed on both sides of deflecting wedge with grooves parallel to its slanting plane, in which ends of knurl axis are held. Below main knurl, deflecting wedge and rotating links a knurl is placed in additional longitudinal groove of drill with deflecting wedge and rotating links. Their support axis is connected to support axis of main rotating links by two plates placed on drill body on both sides of side plates and extending cantilever, being stopped against the piston. Support axis of additional links is placed in sliding case placed with possible longitudinal movement into insert bushing fixing a deflecting wedge of main knurl in drill body, which is fixed on the body by bolts. Deflecting wedge of additional knurl is fixed by glass with transversal shelf. The latter is held by lower nut in drill body, which has apertures covered by removable plugs against each support axis of rotating links.

EFFECT: prevented jamming of device in columns with damaged walls.

3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано в конструкциях устройств для щелевой перфорации обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах.The invention relates to the oil industry and can be used in the construction of devices for slotted perforation of casing strings in oil and gas wells.

Известны режущие узлы щелевых перфораторов, включающих выдвижную консоль соединенную осью с поворотными кулисами, несущими ось накатного ролика и опирающихся на отклоняющий клин. (RU 2039220, С1, 09.07.1995; RU 2161697, G2, 10.01.2001)Known cutting sites of slotted punchers, including a retractable console connected by an axis with pivoting wings supporting the axis of the rolling roller and resting on a deflecting wedge. (RU 2039220, C1, 07/09/1995; RU 2161697, G2, 01/10/2001)

В этих устройствах используется один накатный ролик, диметр которого равен диаметру перфоратора.These devices use one knurling roller, the diameter of which is equal to the diameter of the perforator.

Практика использования таких перфораторов выявила один недостаток, который ограничивает возможность их применения. Недостаток заключается в следующем: при неодинаковой прочности стенки обсадной трубы на некоторых ее участках во время образования щели возникает преждевременный прорыв накатного ролика за пределы трубы, что приводит к заклиниванию перфоратора.The practice of using such drills has revealed one drawback that limits the possibility of their use. The disadvantage is the following: with uneven strength of the casing wall in some of its sections during the formation of a gap, a premature breakthrough of the rolling roller outside the pipe occurs, which leads to jamming of the perforator.

Этот недостаток ограничивает возможности перфоратора при реперфорации, когда щель нарезается на участке обсадной трубы, ранее проперфорированной кумулятивным способом. В таких случаях накатный ролик попадает в перфорационные отверстия, что приводит к механическим ударам и разрушению его.This disadvantage limits the possibility of a perforator during reperforation, when the gap is cut in the section of the casing previously perforated by a cumulative method. In such cases, the knurled roller enters the perforations, which leads to mechanical shock and its destruction.

Не лишен этого недостатка и перфоратор с одним выдвижным накатным роликом, подпружиненной консолью с гидромониторной насадкой, поворотными кулисами, несущими ось накатного ролика (патент РФ №2151858, 27.06.2000).The perforator with one retractable knurled roller, a spring-loaded console with a hydromonitor nozzle, swivel wings carrying the axis of the knurled roller (RF patent No. 2151858, June 27, 2000) is not without its drawback.

Целью изобретения является создание режущего узла гидромеханического щелевого перфоратора с использованием эффекта частичного зависания одного из накатных роликов при возможности разнесения их опорной базы.The aim of the invention is the creation of a cutting unit hydromechanical slotted punch using the effect of partial hovering of one of the rolling rollers with the possibility of spacing their support base.

Поставленная цель решена в режущем узле гидромеханического щелевого перфоратора, который состоит из выдвижной консоли с гидромониторной насадкой, выполненной в одном блоке с поршнем и соединенной опорной осью с поворотными кулисами, несущими ось накатного ролика, помещенного в продольный паз корпуса перфоратора отклоняющего клина, выполненного в одном блоке со скользящей опорой, имеющего паз для движения накатного ролика и съемные вставки на наклонных плоскостях, с которыми контактируют поворотные кулисы, боковых пластин, расположенных с обоих сторон отклоняющего клина с пазами, параллельными его наклонной плоскости, в которых размещены концы оси накатного ролика.The goal is solved in the cutting unit of the hydromechanical slotted puncher, which consists of a retractable console with a hydraulic nozzle made in one block with a piston and connected by a supporting axis with pivoting wings supporting the axis of the rolling roller placed in a longitudinal groove of the body of the punch of the deflecting wedge made in one a block with a sliding support having a groove for the movement of the rolling roller and removable inserts on inclined planes with which the rotary wings, side plates are in contact, are located s on both sides of the deflecting wedge with grooves parallel to its inclined plane, which has the ends of profile roller axis.

Отличает данное изобретение от известного то, что ниже основного накатного ролика, отклоняющего клина и поворотных кулис, в дополнительном продольном пазу корпуса перфоратора расположен дополнительный накатный ролик с отклоняющим клином и поворотными кулисами, опорная ось которых соединена с опорной осью основных поворотных кулис двумя пластинами, расположенными в корпусе перфоратора по обе стороны боковых пластин и выдвижной консоли, упирающихся в поршень, при этом опорная ось дополнительных кулис помещена в скользящую обойму, помещенную с возможностью продольного перемещения во вставную втулку, фиксирующую в корпусе перфоратора отклоняющий клин основного накатного ролика, которая закреплена в этом корпусе с помощью болтов, а отклоняющий клин дополнительного накатного ролика зафиксирован с помощью стакана с поперечным выступом, который зажат нижней гайкой в корпусе перфоратора, в котором имеются отверстия, закрытые съемными заглушками против каждой опорной оси поворотных кулис.This invention differs from the known invention in that below the main rolling roller, the deflecting wedge and the swing arm, in the additional longitudinal groove of the perforator body, there is an additional rolling roller with the deflecting wedge and swing arm, the supporting axis of which is connected to the supporting axis of the main swing arm by two plates located in the case of the perforator on both sides of the side plates and the extension console, abutting against the piston, while the supporting axis of the additional wings is placed in a sliding cage, which can be moved longitudinally into the insert sleeve, fixing the deflecting wedge of the main knob in the puncher body, which is fixed with bolts in this case, and the deflecting wedge of the additional knob, is fixed with the help of a cup with a transverse protrusion, which is clamped by the lower nut in the puncher body, in which there are openings closed by removable plugs against each supporting axis of the swing arm.

На фиг.1 показан режущий узел гидромеханического щелевого перфоратора, на фиг.2 и 3 - его сечения.Figure 1 shows the cutting unit hydromechanical slotted punch, figure 2 and 3 - its section.

Режущий узел гидромеханического щелевого перфоратора состоит из корпуса 1, соединенного с силовым цилиндром 2, в котором помещен поршень 3, выполненный в одном блоке с консолью 4, несущей гидромониторную насадку 5 и опорную ось 6, поворотных кулис 7 с осью 8 основного накатного ролика 9, который опираются на отклоняющий клин 10, выполненный в одном блоке со скользящей опорой 11, на которой установлены боковые пластины 12. Отклоняющий клин 10 зафиксирован в продольном пазу корпуса 1 вставной втулкой 13, закрепленной в этом корпусе болтами 14. В продольном пазу втулки 13 помещена скользящая обойма 15 с осью 16 дополнительных поворотных кулис 17, несущих ось 18 дополнительного накатного ролика 19 и опирающихся на дополнительный отклоняющий клин 20 со вставками 21 и выполненной с ним в одном блоке скользящей опорой 22, которые вставлены в дополнительный продольный паз корпуса 1 и зафиксированы в нем стаканом с поперечным выступом, зажатым в корпусе 1 гайкой 24. Опорная ось 6 поворотных кулис 7 соединена двумя пластинами 25, расположенными в корпусе 1 по обе стороны от боковых пластин 12 и консоли 4 с упором в поршень 3. В корпусе 1 против опорных осей 6 и 16 установлены съемные заглушки 26.The cutting unit of the hydromechanical slotted perforator consists of a housing 1 connected to a power cylinder 2, in which a piston 3 is placed, made in one block with a console 4 carrying a hydraulic nozzle 5 and a supporting axis 6, rotary wings 7 with an axis 8 of the main rolling roller 9, which are based on a deflecting wedge 10, made in one block with a sliding support 11, on which the side plates 12 are mounted. The deflecting wedge 10 is fixed in the longitudinal groove of the housing 1 by an insert sleeve 13 secured in this housing by bolts 14. In the longitudinal ohm groove of sleeve 13 is placed a sliding sleeve 15 with an axis 16 of additional pivoting wings 17 supporting the axis 18 of an additional rolling roller 19 and resting on an additional deflecting wedge 20 with inserts 21 and a sliding bearing 22 made with it in one block, which are inserted into an additional longitudinal groove the housing 1 and fixed in it with a glass with a transverse protrusion clamped in the housing 1 by a nut 24. The supporting axis 6 of the rotary link 7 is connected by two plates 25 located in the housing 1 on both sides of the side plates 12 and the console 4 with a stop in the piston 3. In the housing 1 against the supporting axes 6 and 16, removable plugs 26 are installed.

Режущий узел гидромеханического щелевого перфоратора работает следующим образом. При движении вниз поршня 3 и консоли 4, одновременно с выдвижением основного накатного ролика 9 усилие поршня передается не только на опорную ось 6, но и через две пластины 25 на опорную ось 16, которая воздействует на скользящую обойму 15, и поворотные кулисы 17 выдвигают дополнительный накатный ролик 19, передавая на него часть усилия поршня 3. В таком режиме при возвратно-поступательном движении перфоратора в случае, если один из накатных роликов либо прорвет стенку трубы, либо окажется в перфорационном отверстии, существующим после кумулятивной перфорации, он зависает над ним и все усилия поршня передаются на другой накатный ролик, лишая возможности первого накатного ролика углубиться в это отверстие.The cutting unit hydromechanical slotted punch works as follows. When the piston 3 and the console 4 move downward, simultaneously with the extension of the main rolling roller 9, the piston force is transmitted not only to the support axis 6, but also through the two plates 25 to the support axis 16, which acts on the sliding cage 15, and the rotary wings 17 put forward an additional knurled roller 19, transferring part of the piston force 3 to it. In this mode, during the reciprocating movement of the puncher, if one of the knurled rollers either breaks through the pipe wall or ends up in a perforation hole existing after cumulatively perforation, it hangs over it and all the efforts of the piston are transferred to another rolling roller, making it impossible for the first rolling roller to go deeper into this hole.

Таким образом исключается заклинивание перфоратора, механические удары и разрушение накатного ролика.This eliminates jamming of the punch, mechanical shock and destruction of the rolling roller.

Следовательно, наличие в режущем узле гидромеханического щелевого перфоратора двух накатных роликов с жестко связанными опорными осями их поворотных кулис значительно расширяет технические возможности этого перфоратора при работе в эксплуатационных колоннах, имеющих повреждение стенок трубы, и при реперфорации.Therefore, the presence of two knurled rollers in the cutting unit of the hydromechanical slotted puncher with rigidly connected supporting axes of their rotary wings significantly expands the technical capabilities of this puncher when working in production casing having damage to the pipe walls and during reperforation.

Claims

A cutting unit of a hydromechanical slotted rotary hammer, including a retractable console with a hydraulic nozzle, made in one block with a piston and connected by a support axis with rotary wings supporting the axis of the rolling roller, a deflecting wedge placed in a longitudinal groove of the perforator body, made in one block with a sliding support, having groove for the movement of the rolling roller and removable inserts on inclined planes with which the swinging wings contact, side plates located on both sides of the deflecting wedge with grooves parallel to its inclined plane, in which the ends of the axis of the rolling roller are located, characterized in that below the main rolling roller, the deflecting wedge and the rotary link, in the additional longitudinal groove of the perforator body there is a rolling roller with a deflecting wedge and rotary link, the supporting axis of which is connected to the supporting axis of the main rotary wings of the two plates located in the punch body on both sides of the side plates and the extension console, abutting against the piston, while the supporting axis is additional The main wings are placed in a sliding cage, mounted with the possibility of longitudinal movement in the insert sleeve, fixing the deflecting wedge of the main rolling roller in the perforator body, which is fixed in this case with bolts, and the deflecting wedge of the additional rolling roller is fixed with a glass with a transverse protrusion, which it is clamped by the lower nut in the case of the perforator, in which there are holes closed by removable plugs against each supporting axis of the rotary wings.