SU1745858A1 - Hole reamer - Google Patents
Hole reamer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1745858A1 SU1745858A1 SU904805731A SU4805731A SU1745858A1 SU 1745858 A1 SU1745858 A1 SU 1745858A1 SU 904805731 A SU904805731 A SU 904805731A SU 4805731 A SU4805731 A SU 4805731A SU 1745858 A1 SU1745858 A1 SU 1745858A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- blades
- piston
- expansion
- drill string
- throttle
- Prior art date
Links
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Использование: дл расширени скважин в любом интервале. Сущность изобретени : расширитель содержит лопасти, кинематически соединенные со штоком поршн ,установленного в корпусе. При расширении буровой раствор проходит между дросселем скрепленным с буровой колонной , и шайбой, установленный в поршне. Перепад давлени на расширителе зависит от положени лопастей. Это позвол ет контролировать процесс расширени , 5 ил.Use: for expanding wells in any interval. SUMMARY OF THE INVENTION: The reamer comprises blades kinematically connected to a piston rod mounted in a housing. When expanding, the drilling fluid passes between the throttle fastened to the drill string and the washer installed in the piston. The pressure drop across the expander depends on the position of the blades. This allows control of the expansion process, 5 Il.
Description
Изобретение относитс к буровой технике , а конкретно к устройствам дл расширени ствола скважины в любом интервале, позвол ющее совмещать расширение с бурением , вести бурение без расширени , вести расширение как по схеме сверху-вниз, так и по схеме снизу-вверх, без подъема расширител на поверхность.The invention relates to drilling equipment, and specifically to devices for expanding the wellbore in any interval, allowing to combine the expansion with drilling, to drill without expansion, to expand as in the top-down scheme, and in the bottom-up scheme, without lifting the extender to the surface.
Известно устройство дл образовани уширени в скважине, включающее корпус, уширитель в виде плит, шарнирно подвешенных к корпусу на ос х и поджимаемых упором. В корпусе выполнены бурты, а упор изготовлен в виде свободно сид щей на корпусе шайбы, при этом плиты уширител имеют выступы, расположенные с возможностью их упора в рабочем положении в бурты, причем диаметр отверсти в плите, через которое пропущена ось больше , чем диаметр оси.A device for the formation of a broadening in a well is known, comprising a housing, an expander in the form of plates hinged to the housing on the axles and pressed against it. The hulls are made in the case, and the stop is made in the form of a washer that is freely seated on the body, while the reamer plates have protrusions located with the possibility of their stop in the working position in the shoulders, and the diameter of the hole in the plate through which the axis is passed is greater than the diameter of the axis .
Недостатком устройства вл етс то. что расширение можно выполнить только в одном - нисход щем направлении.The disadvantage of the device is that. that expansion can only be done in one downstream direction.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности к предлагаемому вл етс расширитель с полым корпусом, св занный через верхний переводник с колонной бурильных труб, содержащий силовой поршень с полым штоком, на внешней стороне которого имеютс зубчатые рейки, вход щие в зацепление с зубчатыми секторами резцов, установленных на ос х в пазах корпуса.Closest to the invention according to the technical essence of the present invention is a hollow body expander connected through an upper sub to a drill string containing a power piston with a hollow rod, on the outer side of which there are gear racks that engage with the toothed sectors of the incisors, mounted on axles in housing slots.
Недостатками данного расширител вл ютс невозможность вести бурение с расширителем (при подаче очистки агента расширитель посто нно включен; ограниченна область применени (расширитель работает только по схеме- сверху-вниз); накопление шлама на забое скважины в процессе расширени интервалов размещенных выше забо , так как очистной агент до забо не доходит: относительно сложный контроль угла раскрыти лопастей по перепаду давлени в нагнетательной лисл СThe disadvantages of this reamer are the inability to drill with the reamer (when the cleaning agent is supplied, the reamer is permanently turned on; limited scope (the reamer works only from top to bottom); the accumulation of sludge at the bottom of the well in the process of extending the intervals placed above the bottom hole, since cleaning agent to the bottom does not reach: relatively complex control of the angle of the blades on the differential pressure in the injection lis With
22
СП 00SP 00
слcl
0000
ним (необходима регистрирующа аппаратура ).him (requires recording equipment).
Наиболее близким по функциональному назначению вл етс расширитель содержащий полый корпус, эластичную надувную камеру с клапаном, пружиной и фиксатором. Расширитель относитс к числу неизвлекаемых, многоразового использовани .The closest in functionality is the expander comprising a hollow body, an elastic inflatable chamber with a valve, a spring and a retainer. The extender refers to the number of non-removable, reusable.
Наиболее существенными недостатками данного расширител вл ютс : расширитель не обеспечивает расширение ствола скважины по жесткой схеме, диаметр расширени зависит от целого р да параметров:давлени вкамере , физико-механических свойств горных пород , скорость расширени и др.; невозможность бурени с расширением, так как при работе расширител центральный канал закрыт; возможность накоплени твердых фракций в камере между поршнем и эластичной камерой и, как следствие, заклинивание поршн ; сложность, с учетом условий работы узла управлени клапаном, перекрывающим центральный канал.The most significant disadvantages of this expander are: the expander does not provide the wellbore expansion according to a rigid scheme, the diameter of the expansion depends on a number of parameters: pressure in the chamber, physical and mechanical properties of rocks, expansion rate, etc .; impossibility of drilling with expansion, since the central channel is closed during the work of the expander; the possibility of accumulation of solid fractions in the chamber between the piston and the elastic chamber and, as a consequence, jamming of the piston; complexity, taking into account the operating conditions of the valve control unit, blocking the central channel.
Цель изобретени - повышение универсальности расширител (расширение в любом заданном интервале сверху-вниз или снизу-вверх, бурение без расширени или с одновременным расширением) и надежности .The purpose of the invention is to increase the versatility of the expander (expansion in any given interval from top to bottom or bottom to top, drilling without expansion or with simultaneous expansion) and reliability.
Поставленна цель достигаетс тем, что расширитель, содержащий полый корпус с продольными пазами, в которых шарнирно установлены резцы с зубчатыми секторами, вход щими в зацепление с зубчатыми рейками , размещенными на внешней стороне полого штока, жестко соединенного с подпружиненным поршнем с размещенной в нем дроссельной шайбой с обводным каналом , соединен с бурильной колонной шли- цевым соединением с заданным осевым перемещением, с бурильной колонной (валом шлицевым) соединен дроссель, взаимодействующий с дроссельной- шайбой, при этом площадь нормального сечени проходного канала между шайбой и дросселем максимальна при открытых (расширение) и . закрытых лопаст х.The goal is achieved by the fact that the expander comprises a hollow body with longitudinal grooves, in which the cutters are hinged with toothed sectors that engage with toothed racks located on the outer side of a hollow rod rigidly connected to a spring-loaded piston with a throttle washer placed in it with a bypass channel, connected to a drill string with a spline connection with a specified axial movement, with a drill string (splined shaft), a choke connected with a throttle washer, with This area of the normal cross-section of the flow channel between the washer and the throttle is maximum when open (expansion) and. closed blades x.
Зависимость площади обводного канала f от заданного перепада давлени АН и расхода очистки агента Q приведена в таблице .The dependence of the area of the bypass channel f on the given differential pressure AH and the flow rate of cleaning agent Q is given in the table.
Расчеты сделаны по формулеThe calculations are made by the formula
Q Y тч|2д лн1;Q Y PM | 2d ln1;
где Y 0,8 - коэффициент расхода; f - площадь обводного канала;where Y 0,8 - the coefficient of discharge; f is the area of the bypass channel;
g - ускорение земного т готени ; Д Н - перепад давлени в м вод. ст.g is the acceleration of the earth's t goteni; Y N - pressure drop in meters of water. Art.
f f
J V 2 7ШJ V 2 7Ш
На фиг. 1-2 изображен расширитель на забое скважины в процессе бурени без расширени ; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг.FIG. 1-2 depicts an expander at the bottom of a well during drilling without expansion; in fig. 3 shows section A-A in FIG.
1; на фиг. 4- Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5-разрез В-В на фиг. 2.one; in fig. 4B in FIG. one; in fig. 5-section BB in FIG. 2
Расщиритель состоит из корпуса 1, в котором размещены рабочие лопасти 2 и 3, соединенные с корпусом 1 посредствомThe expander consists of a housing 1, in which working blades 2 and 3 are placed, connected to the housing 1 by means of
осей 4, часть лопасти, размещенна в корпусе , выполнена в виде зубчатого сектора, вход щего в зацепление с полым штоком 5, на диаметральных сторонах которого нарезаны зубь , вход щие в зацепление с зубь миaxes 4, part of the blade placed in the housing, is made in the form of a toothed sector that engages with a hollow rod 5, on the diametrical sides of which teeth are cut, which engage with the teeth
лопастей 2 и 3. Полый шток 5 соединен верхней расширенной частью с поршнем 6. Между корпусом 1 и поршнем 6 размещена пружина 7, предварительна деформаци которой исключает раскрытие лопастей отblades 2 and 3. The hollow rod 5 is connected to the upper extended part of the piston 6. Between the housing 1 and the piston 6 is placed a spring 7, the preliminary deformation of which excludes the opening of the blades from
действи центробежных сил в процессе бурени скважины. В поршне 6 размещена втулка дроссел 8 с боковым каналом, площадь которого рассчитана на заданный.перепад давлени . Поршень 6 перемещаетс centrifugal forces during well drilling. In the piston 6, a throttle sleeve 8 is placed with a side channel, the area of which is designed for a given pressure drop. Piston 6 moves
в цилиндре 9, размещенном в корпусе цилиндра 10, С верхней частью корпуса цилиндра 10 соединена шлицева муфта 11, в которой перемещаетс шлицевой вал 12 соединенный с дросселем 13. Верхн и нижн части шлицевого вала 12, перемещаютс в зоне уплотнений и имеют равновеликое сечение, т.е. осевые перемещени вала не измен ют объем между уплотнени ми . С шлицевым валом 12,In the cylinder 9, placed in the cylinder body 10, a splined coupling 11 is connected to the upper part of the cylinder body 10, in which the splined shaft 12 is connected and connected to the throttle 13. The upper and lower parts of the splined shaft 12 move in the area of the seals and have an equal section . axial movements of the shaft do not change the volume between the seals. With slotted shaft 12,
посредством переводников 14, 15 соединена бурильна колонна 16.the drillstring 16 is connected by means of subs 14, 15.
Расширитель работает следующим образом . При бурении скважины без расширени The extender works as follows. When drilling without expansion
(фиг. 1) нагрузка на забой передаетс от бурильной колонны через переводник 14 на шлицевую муфту 11, корпус цилиндра 10. корпус 1 и далее на породоразрушающий инструмент. Шлицевой вал 12 (дроссель 13)(Fig. 1) the load on the bottom is transmitted from the drill string through the sub 14 to the splined coupling 11, the cylinder body 10. the housing 1 and further to the rock-breaking tool. Splined shaft 12 (throttle 13)
занимает крайнее нижнее положение, очистной агент идет через дроссельную втулку 8, смывает дроссель 13, в расширенной части штока 5 и далее по внутреннему каналу штока на забой скважины. Утечку исключают уплотнени , размещенные в нижней части корпуса 1.occupies the lowest position, the cleaning agent goes through the throttle sleeve 8, washes away the throttle 13, in the extended part of the rod 5 and further along the internal channel of the rod to the bottom of the well. Leak out exclude seals placed in the bottom of housing 1.
При необходимости расширени (фиг. 2) приподнимают бурильную колонну 16, следовательно шлицевой вал 12 на величинуIf necessary, the expansion (Fig. 2) raises the drill string 16, therefore the splined shaft 12 by the amount
свободного хода h, при этом дроссель 13free running h, with throttle 13
перемещаетс в зону втулки дроссел 8 и очистной агент идет на забой по обводному каналу (фиг. 4). рассчитанному на заданный перепад давлени . Под действием избыточного давлени поршень 6 перемещаетс вниз, сжима пружину 7. Величина переме- щени определ етс высотой дроссел 13 по максимальному диаметру и высотой втулки дроссел 8 по минимальному диаметру. Величина осевого перемещени поршн 6 (Эштока 5) соответствует полному раскрытию лопастей 2 и 3. далее втулка 8 перемещаетс в зону нижней конусной части дроссел 13, отверстие дл прохода очистного агента увеличиваетс , давление пада- ет, что информирует о раскрытии лопастей 2 и 3. Процесс раскрыти лопастей производитс при вращении колонны. Далее бурение ведетс либо вниз с одновременным расширением, либо ведетс расширение снизу-вверх, при этом нагрузку от давлени лопастей на грунт воспринимает поршень 6. При нарушении режима расширени снизу-вверх , например, ускоренна подача, вызывающа частичное складывание лопа- стей 2 и 3 в нагнетательной линии повыситс давление, так как через зубчатые секторы лопасти поднимут шток 5 (поршень 6 и втулку дроссел 8), дроссель 13 переместитс в область суженной части втулки дроссел 8 и обусловит повышение давлени .moves to the zone of the sleeve of the throttles 8 and the cleaning agent goes to the bottom by the bypass channel (Fig. 4). calculated for a given pressure drop. Under the action of overpressure, the piston 6 moves downward, compressing the spring 7. The magnitude of the displacement is determined by the height of the throttles 13 by the maximum diameter and the height of the hub of the throttles 8 by the minimum diameter. The magnitude of the axial movement of the piston 6 (Eshtok 5) corresponds to the complete opening of the blades 2 and 3. Next, the sleeve 8 moves into the zone of the lower conical part of the throttles 13, the opening for the passage of the cleaning agent increases, the pressure drops, which informs about the opening of the blades 2 and 3. The blade opening process is performed by rotating the column. Further drilling is conducted either downwards with simultaneous expansion, or expansion is conducted from bottom to top, while the pressure from the blades on the ground is perceived by the piston 6. If the expansion mode is bottom-up, for example, an accelerated feed causes partial folding of the blades 2 and 3 pressure will increase in the injection line, as the toothed sectors of the blade will raise the rod 5 (piston 6 and throttle bushing 8), the throttle 13 will move into the region of the narrowed part of the throttle bushing 8 and cause an increase in pressure.
Дл прекращени расширени достаточно временно отключить промывку, под действием потенциальной энергии пружины 7 поршень 6 с штоком 5 перемест тс вверх, лопасти войдут в продольные пазы корпуса 1 и займут исходное положение. Устройство можно ставить на забой - дл продолжени бурени или перемещать в любой заданный интервал и, при необходи- To stop expansion, it is sufficient to temporarily turn off the flushing, under the action of the potential energy of the spring 7, the piston 6 with the rod 5 will move upwards, the blades will enter the longitudinal grooves of the housing 1 and will take up their original position. The device can be put on the face - to continue drilling or move to any given interval and, if necessary
мости, производить его расширение по описанной схеме.bridges, to produce its expansion according to the described scheme.
Радиальное смещение расширител исключает корпус 1 (при разбурке снизу- вверх) и корпус и шарошечное долото при бурении с расширением.The radial displacement of the expander excludes body 1 (when drilling from bottom to top) and the body and the roller bit when drilling with expansion.
Преимущества предложенного расширител заключаютс в следующем: расширитель можно многократно использовать дл расширени любого интервала скважины по схемам снизу-вверх и сверху-вниз ; вести бурение без расширени ; вести бурение с одновременным расширениемThe advantages of the proposed reamer are as follows: the reamer can be reused to expand any well interval in a bottom-up and top-down schemes; drill without expansion; drill while expanding
Перечисленные факторы повышают технологические и экономические показатели при практическом использовании.These factors increase the technological and economic performance in practical use.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904805731A SU1745858A1 (en) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | Hole reamer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904805731A SU1745858A1 (en) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | Hole reamer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1745858A1 true SU1745858A1 (en) | 1992-07-07 |
Family
ID=21503682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904805731A SU1745858A1 (en) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | Hole reamer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1745858A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2507362C1 (en) * | 2012-08-02 | 2014-02-20 | Геннадий Алексеевич Копылов | Extending reamer |
RU2538021C1 (en) * | 2013-08-01 | 2015-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром ПХГ" | Expander |
RU2612166C1 (en) * | 2015-11-10 | 2017-03-02 | Закрытое акционерное общество "ПРОММАШСЕРВИС" | Expander |
CN113153162A (en) * | 2021-04-28 | 2021-07-23 | 深圳新速通石油工具有限公司 | Non-pitching free telescopic type reamer while drilling |
RU2796716C1 (en) * | 2022-09-13 | 2023-05-29 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Well expander |
-
1990
- 1990-01-08 SU SU904805731A patent/SU1745858A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР №905443, кл. Е 21 В 7/28, 1978. Авторское свидетельство СССР N: 962575, кл. Е 21 В 7/28, 1980. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2507362C1 (en) * | 2012-08-02 | 2014-02-20 | Геннадий Алексеевич Копылов | Extending reamer |
RU2538021C1 (en) * | 2013-08-01 | 2015-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром ПХГ" | Expander |
RU2612166C1 (en) * | 2015-11-10 | 2017-03-02 | Закрытое акционерное общество "ПРОММАШСЕРВИС" | Expander |
CN113153162A (en) * | 2021-04-28 | 2021-07-23 | 深圳新速通石油工具有限公司 | Non-pitching free telescopic type reamer while drilling |
CN113153162B (en) * | 2021-04-28 | 2024-02-27 | 深圳新速通石油工具有限公司 | Non-ball-throwing free telescopic reamer while drilling |
RU2796716C1 (en) * | 2022-09-13 | 2023-05-29 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Well expander |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3840080A (en) | Fluid actuated down-hole drilling apparatus | |
US5201817A (en) | Downhole cutting tool | |
US2312018A (en) | Method of and means for cleaning wells | |
US2822150A (en) | Rotary expansible drill bits | |
US7757787B2 (en) | Drilling and hole enlargement device | |
US2872160A (en) | Hydraulic expansible rotary well drilling bit | |
US2136518A (en) | Pipe cutter | |
US2799479A (en) | Subsurface rotary expansible drilling tools | |
US2580203A (en) | Hammer drill | |
US3829134A (en) | Rotary tubular coupling | |
US3416613A (en) | Combined rotary and percussion drill utilizing liquid drilling fluid | |
SU1745858A1 (en) | Hole reamer | |
US3371729A (en) | Circulating stabilizer-reamer and bumper | |
US3196960A (en) | Fluid pressure expansible drill bits | |
US5139089A (en) | Well cleanout tool and method | |
US3406769A (en) | Reverse circulation rotary expansible drill bits | |
RU2318975C1 (en) | Extendable well reamer | |
US1003284A (en) | Well-digging apparatus. | |
SU962575A1 (en) | Expander | |
CN109424321B (en) | Pushing device for vertical drilling tool and vertical drilling tool | |
US1888814A (en) | Means for drilling wells | |
RU2105860C1 (en) | Above-bit centralizer | |
RU2805679C1 (en) | Wellhead flow divider | |
RU2042796C1 (en) | Device for well hydraulic perforation | |
SU1756526A1 (en) | Reamer |