RU184027U1 - WORKING SHOE - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для проработки ствола скважины во время обсадки, в частности к прорабатывающим башмакам, устанавливаемым в направляющей части колонны или хвостовика.Предлагается башмак прорабатывающий, который содержит переводник, соединенный с помощью муфты со спиральной мандрелью, имеющей, по меньшей мере, один винтовой паз, и оправку, с одной стороны которой расположен буровой башмак, а с другой - патрубок с, по меньшей мере, одним штифтом. Оправка установлена подвижно на спиральную мандрель внутри корпуса, жестко связанного с переводником. Штифт располагается в пазу, при этом форма винтового паза в поперечном сечении имеет форму трапеции с расширением к продольной оси башмака, а штифт имеет ступенчатую цилиндрическую форму с коническим переходом.Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышение надежности и срока службы прорабатывающего башмака за счет формы выполнения пазов и штифтов.The invention relates to devices designed to drill a wellbore during casing, in particular to training shoes mounted in the guiding part of a string or liner. A training shoe is proposed that includes an adapter connected by means of a sleeve with a spiral mandrel having at least , one screw groove, and a mandrel, on one side of which a drill shoe is located, and on the other, a pipe with at least one pin. The mandrel is mounted movably on a spiral mandrel inside the case, rigidly connected with the sub. The pin is located in the groove, while the shape of the screw groove in the cross section has the shape of a trapezoid with an extension to the longitudinal axis of the shoe, and the pin has a stepped cylindrical shape with a conical transition. The technical result, which the proposed utility model is aimed at, is to increase reliability and durability working shoe service due to the shape of the grooves and pins.

Description

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для проработки ствола скважины во время обсадки, в частности к прорабатывающим башмакам, устанавливаемым в направляющей части колонны или хвостовика.The invention relates to devices designed to work through the wellbore during casing, in particular to work shoes mounted in the guide part of the string or liner.

Известно устройство для развертывания ствола скважины без вращения колонны труб, которое состоит из оправки, соединенной с забойным концом колонны труб. Оправка имеет, по меньшей мере, одну канавку в ее боковой стенке. Втулка подвижно связана с оправкой. Носовая часть соединена с забойным концом втулки. По меньшей мере, один штифт связан с втулкой, содержащей, по меньшей мере, одну канавку таким образом, что продольное перемещение оправки относительно втулки (вызывает вращение втулки, относительно оправки, тем самым вращая носовую часть (по патенту US 8191655, кл. Е21В 10/44, опубл. 05.06.12).A device for deploying a wellbore without rotation of the pipe string is known, which consists of a mandrel connected to the downhole end of the pipe string. The mandrel has at least one groove in its side wall. The sleeve is movably connected to the mandrel. The nose is connected to the downhole end of the sleeve. At least one pin is connected to a sleeve containing at least one groove in such a way that the longitudinal movement of the mandrel relative to the sleeve (causes the sleeve to rotate relative to the mandrel, thereby rotating the nose (according to patent US 8191655, class E21B 10 / 44, publ. 06/05/12).

Недостатком данной конструкции является наличие пружины, которая усложняет сборку устройства и затрудняет его транспортировку, так как устройство находится в раздвинутом состоянии.The disadvantage of this design is the presence of a spring, which complicates the assembly of the device and complicates its transportation, since the device is in an extended state.

В качестве прототипа взят инструмент для очистки ствола скважины, соединяющийся с колонной насосно-компрессорных труб и содержащий втулку со штифтами, которая вращается в ответ на осевое возвратно-поступательное движение колонны насосно-компрессорных труб благодаря спиральному устройству с пазами, в котором располагаются штифты. Жидкость закачивается через инструмент, чтобы поднимать загрязнения через кольцевое пространство на поверхность (по патенту US 8973682, кл. Е21В 21/00, Е21В 37/00, Е21В 17/07, опубл. 10.03.2015).As a prototype, a wellbore cleaning tool is used that connects to the tubing string and includes a sleeve with pins that rotates in response to the axial reciprocating motion of the tubing string due to the spiral arrangement with the grooves in which the pins are located. The fluid is pumped through the tool to raise contaminants through the annular space to the surface (according to patent US 8973682, CL ЕВВ 21/00, ЕВВ 37/00, Е21В 17/07, publ. 03/10/2015).

Недостатком данной конструкции является износ в процессе работы при трении бронзовых штифтов в пазах спирального устройства, выполненного из алюминия. В результате износа стальная втулка начинает контактировать со спиральным устройством, что снижает надежность и ресурс инструмента.The disadvantage of this design is wear during operation during friction of the bronze pins in the grooves of a spiral device made of aluminum. As a result of wear, the steel sleeve begins to contact with the spiral device, which reduces the reliability and resource of the tool.

Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышении надежности и срока службы прорабатывающего башмака за счет формы выполнения пазов и штифтов.The technical result, which the proposed utility model is aimed at, is to increase the reliability and service life of the working shoe due to the shape of the grooves and pins.

Указанный технический результат достигается тем, что башмак прорабатывающий содержит переводник, соединенный с помощью муфты со спиральной мандрелью, имеющей, по меньшей мере, один винтовой паз, и оправку, с одной стороны которой расположен буровой башмак, а с другой - патрубок с, по меньшей мере, одним штифтом, оправка установлена подвижно на спиральную мандрель внутри корпуса, жестко связанного с переводником, штифт располагается в пазе, при этом форма винтового паза в поперечном сечении имеет форму трапеции с расширением к продольной оси башмака, а штифт имеет ступенчатую цилиндрическую форму с коническим переходом. The technical result is achieved in that the working shoe contains an adapter connected with a spiral mandrel with at least one screw groove and a mandrel with a drill shoe on one side and a pipe with at least with at least one pin, the mandrel is mounted movably on a spiral mandrel inside the housing, rigidly connected to the sub, the pin is located in the groove, while the shape of the screw groove in cross section has the shape of a trapezoid with an extension to the longitudinal axis and shoe, and the pin has a stepped cylindrical shape with a conical transition.

Кроме того, дно паза может иметь дугообразную форму.In addition, the bottom of the groove may have an arcuate shape.

Предлагаемая полезная модель поясняется следующими чертежами:The proposed utility model is illustrated by the following drawings:

Фиг. 1 - башмак прорабатывающий, оправка выдвинута;FIG. 1 - working shoe, mandrel extended;

Фиг. 2 - башмак прорабатывающий, оправка вставлена, продольный разрез;FIG. 2 - working shoe, the mandrel is inserted, a longitudinal section;

Фиг. 3 - штифт и паз.FIG. 3 - pin and groove.

Башмак прорабатывающий (фиг. 1) содержит переводник 1, соединенный с помощью муфты 2 со спиральной мандрелью 3, и оправку 4 с одной стороны которой расположен буровой башмак 5, а с другой - патрубок 6. Хвостовик жестко связан с корпусом 7.The working shoe (Fig. 1) contains a sub 1 connected by means of a sleeve 2 with a spiral mandrel 3, and a mandrel 4 on one side of which is a drill shoe 5, and on the other a pipe 6. The shank is rigidly connected to the housing 7.

В патрубке 6 (фиг. 2) установлен штифт 8, вылет которых регулируется стаканом 9. Штифт 8 имеет ступенчатую цилиндрическую форму с коническим переходом 10. Штифт 8 располагается в винтовом пазе 11, который поперечном сечении имеет форму трапеции с расширением к продольной оси. Штифт 8 движется по наклонной винтовой поверхности 12 паза 11.A pin 8 is installed in the pipe 6 (Fig. 2), the overhang of which is regulated by the glass 9. The pin 8 has a stepped cylindrical shape with a conical transition 10. The pin 8 is located in a screw groove 11, which in cross section has a trapezoid shape with an extension to the longitudinal axis. The pin 8 moves along the inclined helical surface 12 of the groove 11.

Спиральная мандрель 3 имеет продольное отверстие 13, центратор 14 и упор 15 на нижнем торце.The spiral mandrel 3 has a longitudinal hole 13, a centralizer 14 and a stop 15 at the lower end.

В буровом башмаке выполнены отверстия 16 и упор 17.Holes 16 and a stop 17 are made in the drill shoe.

Для фиксации оправки 4 относительно спиральной мандрели 3 при транспортировке используется винт 18.To fix the mandrel 4 relative to the spiral mandrel 3 during transportation, screw 18 is used.

Башмак прорабатывающий работает следующим образом.The working shoe works as follows.

Башмак прорабатывающий устанавливается в нижней части колонны обсадных труб (на фиг. не показаны). Перед монтажом необходимо выкрутить винт 18 для обеспечения подвижности. При спуске в скважину возвратно-поступательные движения колонны преобразуются во вращательное движение оправки 4 с буровым башмаком 5 за счет движения штифтов 8 в винтовых пазах 11, в результате буровой башмак 5 восстанавливает открытый ствол скважины от различного типа осложнений, таких как шламовые образования, обвалы стенок скважины, уступы, набухания породы и т.п. В процессе спуска с поверхности подается жидкость, которая проходит через внутреннюю полость переводника 1, отверстия 13 и 16. Как только обсадная колонна достигнет проектной глубины, осуществляется процедура цементирования, после чего прорабатывающий башмак разбуривается.The working shoe is installed in the lower part of the casing string (not shown in FIG.). Prior to installation, unscrew screw 18 to ensure mobility. When descending into the well, the reciprocating movements of the column are converted into the rotational movement of the mandrel 4 with the drill shoe 5 due to the movement of the pins 8 in the screw grooves 11, as a result of the drill shoe 5 restores the open borehole from various types of complications, such as cuttings, wall collapses wells, ledges, rock swelling, etc. During the descent from the surface, liquid is supplied that passes through the internal cavity of the sub 1, holes 13 and 16. As soon as the casing reaches the design depth, the cementing procedure is carried out, after which the working shoe is drilled.

За счет того, что контакт штифта 8 и паза 11 осуществляется по коническому переходу 10 и наклонной винтовой поверхности 12 соответственно, патрубок 6 центрируется относительно спиральной мандрели 3, что предотвращает его трение об нее. Трение крайне не желательно, так как патрубок 6, как правило, изготавливается из стали, а спиральная мандрель 3 из алюминиевого сплава, поэтому в случае трения спиральная мандрель 3 быстро износится и выйдет из строя.Due to the fact that the contact of the pin 8 and the groove 11 is carried out along the conical transition 10 and the inclined helical surface 12, respectively, the pipe 6 is centered relative to the spiral mandrel 3, which prevents its friction against it. Friction is highly undesirable, since the nozzle 6 is usually made of steel, and the spiral mandrel 3 is made of aluminum alloy, so in case of friction the spiral mandrel 3 will quickly wear out and fail.

Таким образом, решения, используемые в полезной модели, обеспечивают достижение технического результата, заключающегося в повышении надежности и срока службы прорабатывающего башмака.Thus, the solutions used in the utility model ensure the achievement of a technical result consisting in increasing the reliability and service life of the working shoe.

Claims (2)

1. Башмак прорабатывающий, содержащий переводник, соединенный с помощью муфты со спиральной мандрелью, имеющей, по меньшей мере, один винтовой паз, и оправку, с одной стороны которой расположен буровой башмак, а с другой - патрубок с, по меньшей мере, одним штифтом, оправка установлена подвижно на спиральную мандрель внутри корпуса, жестко связанного с переводником, штифт располагается в пазу, отличающийся тем, что форма винтового паза в поперечном сечении имеет форму трапеции с расширением к продольной оси башмака, а штифт имеет ступенчатую цилиндрическую форму с коническим переходом.1. Working shoe, comprising a sub connected via a sleeve with a spiral mandrel having at least one screw groove, and a mandrel, on one side of which is a drill shoe, and on the other, a pipe with at least one pin , the mandrel is mounted movably on a spiral mandrel inside the case, rigidly connected with the sub, the pin is located in the groove, characterized in that the shape of the screw groove in cross section has the shape of a trapezoid with an extension to the longitudinal axis of the shoe, and the pin has a step cylindrical shape with a conical transition. 2. Башмак по п. 1, отличающийся тем, что дно паза имеет дугообразную форму.2. The shoe according to claim 1, characterized in that the bottom of the groove has an arcuate shape.

Images