RU2465433C1 - Устройство для отворота и разрушения башмака расширяемых колонн - Google Patents

Устройство для отворота и разрушения башмака расширяемых колонн Download PDF

Info

Publication number
RU2465433C1
RU2465433C1 RU2011118260/03A RU2011118260A RU2465433C1 RU 2465433 C1 RU2465433 C1 RU 2465433C1 RU 2011118260/03 A RU2011118260/03 A RU 2011118260/03A RU 2011118260 A RU2011118260 A RU 2011118260A RU 2465433 C1 RU2465433 C1 RU 2465433C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mandrel
rotation
cutting elements
casing
shoe
Prior art date
Application number
RU2011118260/03A
Other languages
English (en)
Inventor
Нигаматьян Хамитович Хамитьянов (RU)
Нигаматьян Хамитович Хамитьянов
Альберт Салаватович Ягафаров (RU)
Альберт Салаватович Ягафаров
Сергей Леонидович Багнюк (RU)
Сергей Леонидович Багнюк
Анатолий Вениаминович Киршин (RU)
Анатолий Вениаминович Киршин
Алексей Вячеславович Емельянов (RU)
Алексей Вячеславович Емельянов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority to RU2011118260/03A priority Critical patent/RU2465433C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2465433C1 publication Critical patent/RU2465433C1/ru

Links

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для отворота и разрушения башмака при установке в скважинах расширяемых колонн из профильных и цилиндрических труб. Устройство содержит корпус с промывочным каналом, установленную на нем оправку, оснащенную каналами для удаления стружки и снизу режущими элементами, размещенными радиально и равномерно относительно оси вращения. Корпус снабжен кольцевым расширением с фаской со стороны оправки и продольными выборками, каждая из которых выполнена в виде соединенных радиальной и тангенциальной плоскостей, причем радиальная обращена в сторону вращения, а оправка соосно и жестко соединена с корпусом, перекрывая промывочный канал, и снабжена центральным отверстием, сообщенным с промывочным каналом. Каналы оправки для удаления стружки выполнены в виде радиальных, расширяющихся к периферии торцевых каналов, размещенных у режущих элементов по ходу вращения и сообщенных с промывочным каналом технологическими отверстиями, располагаемыми ближе к центру вращения оправки, и с продольными выборками пазами на цилиндрической поверхности оправки. Расширение с фаской корпуса изготовлено из материала более твердого, чем материал башмака, и менее твердого, чем материал расширяемой колонны, при этом диаметр этого расширения и угол фаски подобраны с возможностью ввода оправки внутрь расширяемой колонны при скольжении устройства по стенке скважины. Повышается надежность и работоспособность. 1 ил.

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для отворота и разрушения башмака при установке в скважинах расширяемых колонн из профильных и цилиндрических труб.
Известен фрезер (патент RU на полезную модель №34620, МПК 7 E21B 29/00, опубл. в Бюл. №34 от 10.12.2003 г.), включающий цилиндрический корпус с промывочными отверстиями, верхний конец которого имеет резьбу для присоединения к колонне бурильных труб, режущий инструмент с режущими элементами, причем режущие элементы выполнены с износостойкими пластинами с обеспечением ступенчатого вырезания окна, фрезер дополнительно содержит вспомогательную оснастку, упорные и центрирующие вставки, а вспомогательная оснастка выполнена с основными режущими элементами или направляющей, кроме того, режущие элементы выполнены сменными, легко перезатачиваемыми на обычном оборудовании.
Недостатками данного устройства являются:
- невозможность работы фрезером внутри расширяемых колонн из профильных и цилиндрических труб, так как режущие элементы на периферии устройства выполнены без учета предохранения стенок труб в переходных участках с различными диаметрами;
- возможность возникновения аварийной ситуации при входе устройства в расширяемую колонну в горизонтальных участках скважин, так как режущие элементы, расположенные на периферии устройства, могут повредить торец расширяемой колонны.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для развальцовки труб и разрушения башмака в скважине (патент RU на полезную модель №81518, МПК E21B 29/10, опубл. в Бюл. №8 от 20.03.2009 г.), содержащее корпус и установленную на нем на наклонной цапфе с возможностью вращения оправку, наружная поверхность которой образована сопряженными между собой чередующимися участками поверхности шара и фигурными поверхностями, причем фигурные поверхности образованы боковыми поверхностями цилиндров, оси которых расположены в перпендикулярной к оси вращения оправки плоскости, причем оправка снизу снабжена режущими элементами, размещенными на поверхности равномерно относительно оси вращения оправки с возможностью взаимодействия и разрушения башмака, при этом режущая кромка режущих элементов более удалена от центра поверхности шара оправки, чем образующая поверхность самой поверхности шара, кроме того, режущие элементы могут быть размещены радиально на продолжении ребер, образованных чередующимися участками поверхности шара и фигурными поверхностями, и оснащены канавками для удаления стружки.
Недостатками данного устройства являются:
- высокие осевые нагрузки при разрушении башмака, связанные с одновременным развальцовыванием труб расширяемой колонны;
- высокая вероятность заклинивания устройства и поломки режущих элементов из-за отсутствия промывки в зоне резания и недостаточного сечения каналов для удаления стружки.
Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности и работоспособности устройства для отворота и разрушения башмака расширяемых колонн, особенно в наклонно направленных и горизонтальных участках скважин за счет надежной центрации устройства на входе и внутри расширяемой колонны, исключения повреждения стенок колонны режущими элементами, а также снижения осевых и радиальных нагрузок при разрушении башмака.
Техническая задача решается устройством для отворота и разрушения башмака расширяемых колонн, содержащим корпус с промывочным каналом, установленную на нем оправку, оснащенную каналами для удаления стружки и снизу режущими элементами, размещенными радиально и равномерно относительно оси вращения.
Новым является то, что корпус снабжен кольцевым расширением с фаской со стороны оправки и продольными выборками, каждая из которых выполнена в виде соединенных радиальной и тангенциальной плоскостей, причем радиальная обращена в сторону вращения, а оправка соосно и жестко соединена с корпусом, перекрывая промывочный канал, и снабжена центральным отверстием, сообщенным с промывочным каналом, при этом каналы оправки для удаления стружки выполнены в виде радиальных, расширяющихся к периферии торцевых каналов, размещенных у режущих элементов по ходу вращения и сообщенных с промывочным каналом технологическими отверстиями, располагаемыми ближе к центру вращения оправки, и с продольными выборками пазами на цилиндрической поверхности оправки, причем расширение с фаской корпуса изготовлено из материала более твердого, чем материал башмака, и менее твердого, чем материал расширяемой колонны, при этом диаметр этого расширения и угол фаски подобраны с возможностью ввода оправки внутрь расширяемой колонны при скольжении устройства по стенке скважины.
На чертеже изображено устройство для отворота и разрушения башмака расширяемых колонн (частично в разрезе).
Устройство содержит корпус 1 с промывочным каналом 2, установленную на нем оправку 3 с каналами 4 для удаления стружки и снизу режущими элементами 5, размещенными радиально и равномерно относительно оси вращения устройства.
При этом корпус 1 снабжен кольцевым расширением 6 с фаской 7 со стороны оправки 3 и продольными выборками 8, каждая из которых выполнена в виде соединенных радиальной 9 и тангенциальной 10 плоскостей, причем радиальная плоскость 9 обращена в сторону вращения.
Оправка 3 соосно и жестко соединена с корпусом 1, перекрывая промывочный канал 2, и снабжена центральным отверстием 11, сообщенным с промывочным каналом 2.
Каналы 4 оправки для удаления стружки выполнены в виде радиальных, расширяющихся к периферии торцевых каналов, размещенных у режущих элементов 5 по ходу вращения и сообщенных с промывочным каналом 2 технологическими отверстиями 12, располагаемыми ближе к центру вращения оправки 3, и с продольными выборками 8 пазами 13 на цилиндрической поверхности оправки 3.
Причем расширение 6 с фаской 7 корпуса 1 благодаря, например, наплавленным на фаске 7 вставкам 14 изготовлено из материала более твердого, чем материал башмака (не показан), и менее твердого, чем материал расширяемой колонны (не показана), при этом диаметр расширения 6 и угол фаски 7 подобраны с возможностью ввода оправки 3 внутрь расширяемой колонны при скольжении устройства по стенке скважины (не показана).
Устройство работает следующим образом.
В скважину в интервал установки на колонне бурильных труб (не показана) спускают расширяемую колонну из профильных и (или) цилиндрических труб с башмаком, в которых создают избыточное гидравлическое давление, предварительно прижимая их к стенкам скважины.
Далее устройство в сборе с помощью внутренней резьбы (не показана) соединяют со скважинным оборудованием (чаще всего навинчивают на нижний торец развальцевателя) и спускают на колонне бурильных труб в скважину до интервала установки расширяемой колонны. По достижении верхнего торца расширяемой колонны начинают вращать колонну бурильных труб со скважинным оборудованием, расширяя (например, при помощи развальцевателя) и плотно прижимая к стенкам скважины по всей длине профильные и (или) цилиндрические трубы расширяемой колонны.
При этом устройство для отворота и разрушения башмака расширяемых колонн из-за наличия переходной фаски 7 между наружной поверхностью корпуса 1 и кольцевым расширением 6 позволяет устройству свободно скользить по стенкам скважины и беспрепятственно войти внутрь расширяемой колонны, не повреждая ее торец, а благодаря наплавленным вставкам 14 из материала менее твердого, чем материал расширяемой колонны, устройство не повреждает недовыправленные гидравлическим давлением или переходные (с различными диаметрами) участки труб расширяемой колонны.
По достижении башмака расширяемой колонны происходит внедрение режущих элементов 5 оправки 3 устройства в материал башмака. По мере разрушения башмака образующийся шлам благодаря промывочной жидкости, поступающей в зону резания по колонне бурильных труб и далее через внутренний промывочный канал 2, центральное 11 и периферийные технологические отверстия 12 оправки 3, по каналам 4 для удаления стружки, пазам 13 на цилиндрической поверхности оправки 3 и продольным выборкам 8 корпуса 1, удаляется из скважины, не препятствуя работе устройства.
По мере работы устройства в работу начинают вступать продольные выборки 8 на поверхности корпуса 1, которые благодаря выступающим кромкам, образованным радиальной и тангенциальной плоскостями 9, 10, разрабатывают образующийся с помощью режущих элементов 5 в теле башмака кольцевой канал, пропуская через выборку 8 образующийся шлам и не допуская заклинивания устройства.
Далее начинает работать расширение 6 с фаской 7 корпуса 1, разбуривая (или вывинчивая по резьбе) остатки башмака с помощью вставок 14, твердость которых выше твердости башмака.
После прохождения устройства через башмак расширяемой колонны ее дораздают скважинным оборудованием (развальцевателем) до плотного прижатия к стенкам скважины. Затем всю компоновку поднимают на поверхность. Остатки башмака, упавшие на забой скважины, не препятствуют дальнейшему бурению.
Техническими преимуществами предлагаемого устройства являются повышение его надежности и работоспособности, особенно при работе в наклонно направленных и горизонтальных участках скважин, за счет надежной, благодаря ступенчатой конструкции устройства и переходной фаске на корпусе, центрации, позволяющей устройству свободно скользить по стенкам скважины и беспрепятственно входить внутрь расширяемой колонны, а также снизить нагрузки при разрушении башмака, проходя его последовательно обеими ступенями, а наличие промывочных каналов и выборок по всему телу устройства исключает вероятность заклинивания устройства и поломки режущих элементов.

Claims (1)

  1. Устройство для отворота и разрушения башмака расширяемых колонн, содержащее корпус с промывочным каналом, установленную на нем оправку, оснащенную каналами для удаления стружки и снизу режущими элементами, размещенными радиально и равномерно относительно оси вращения, отличающееся тем, что корпус снабжен кольцевым расширением с фаской со стороны оправки и продольными выборками, каждая из которых выполнена в виде соединенных радиальной и тангенциальной плоскостей, причем радиальная обращена в сторону вращения, а оправка соосно и жестко соединена с корпусом, перекрывая промывочный канал, и снабжена центральным отверстием, сообщенным с промывочным каналом, при этом каналы оправки для удаления стружки выполнены в виде радиальных расширяющихся к периферии торцевых каналов, размещенных у режущих элементов по ходу вращения и сообщенных с промывочным каналом технологическими отверстиями, располагаемыми ближе к центру вращения оправки, и с продольными выборками пазами на цилиндрической поверхности оправки, причем расширение с фаской корпуса изготовлено из материала более твердого, чем материал башмака и менее твердого, чем материал расширяемой колонны, при этом диаметр этого расширения и угол фаски подобраны с возможностью ввода оправки внутрь расширяемой колонны при скольжении устройства по стенке скважины.
RU2011118260/03A 2011-05-05 2011-05-05 Устройство для отворота и разрушения башмака расширяемых колонн RU2465433C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011118260/03A RU2465433C1 (ru) 2011-05-05 2011-05-05 Устройство для отворота и разрушения башмака расширяемых колонн

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011118260/03A RU2465433C1 (ru) 2011-05-05 2011-05-05 Устройство для отворота и разрушения башмака расширяемых колонн

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2465433C1 true RU2465433C1 (ru) 2012-10-27

Family

ID=47147488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011118260/03A RU2465433C1 (ru) 2011-05-05 2011-05-05 Устройство для отворота и разрушения башмака расширяемых колонн

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2465433C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2595119C1 (ru) * 2015-07-21 2016-08-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Устройство для отворота и разрушения башмака расширяемых колонн
CN104514506B (zh) * 2014-12-18 2018-03-27 贵州高峰石油机械股份有限公司 磨鞋的改进方法及具有扩眼功能的螺旋式孕镶式磨鞋

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU810935A1 (ru) * 1978-08-30 1981-03-07 Предприятие П/Я М-5616 Забойный фрезер
SU1323696A1 (ru) * 1986-01-20 1987-07-15 Азербайджанский Институт Нефти И Химии Им.М.Азизбекова Фрезер
RU2089715C1 (ru) * 1996-06-17 1997-09-10 Научно-производственное предприятие "Азимут" Фрезер забойный
GB2341878A (en) * 1998-09-08 2000-03-29 Baker Hughes Inc Combination mill and drill bit
RU62146U1 (ru) * 2006-10-23 2007-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Метаросс" Фрезер
WO2008124636A1 (en) * 2007-04-04 2008-10-16 Weatherford/Lamb, Inc. Apparatus and methods of milling a restricted casing shoe
RU81518U1 (ru) * 2008-11-11 2009-03-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Устройство для развальцовки труб и разрушения башмака в скважине

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU810935A1 (ru) * 1978-08-30 1981-03-07 Предприятие П/Я М-5616 Забойный фрезер
SU1323696A1 (ru) * 1986-01-20 1987-07-15 Азербайджанский Институт Нефти И Химии Им.М.Азизбекова Фрезер
RU2089715C1 (ru) * 1996-06-17 1997-09-10 Научно-производственное предприятие "Азимут" Фрезер забойный
GB2341878A (en) * 1998-09-08 2000-03-29 Baker Hughes Inc Combination mill and drill bit
RU62146U1 (ru) * 2006-10-23 2007-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Метаросс" Фрезер
WO2008124636A1 (en) * 2007-04-04 2008-10-16 Weatherford/Lamb, Inc. Apparatus and methods of milling a restricted casing shoe
RU81518U1 (ru) * 2008-11-11 2009-03-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Устройство для развальцовки труб и разрушения башмака в скважине

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104514506B (zh) * 2014-12-18 2018-03-27 贵州高峰石油机械股份有限公司 磨鞋的改进方法及具有扩眼功能的螺旋式孕镶式磨鞋
RU2595119C1 (ru) * 2015-07-21 2016-08-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Устройство для отворота и разрушения башмака расширяемых колонн

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2450115C2 (ru) Вращающееся буровое долото и способ для создания винтовой канавки в шпуре, образованном в пласте
US10519722B2 (en) Reamer
US10907418B2 (en) Force self-balanced drill bit
US20140131111A1 (en) Two-centre rotary boring bit and method for deepening an existing well
US20240003192A1 (en) Continuous Sampling Drill Bit
RU2465433C1 (ru) Устройство для отворота и разрушения башмака расширяемых колонн
US2855994A (en) Milling apparatus
US2863641A (en) Rotary expansible drill bits
US4502554A (en) Expansible tool for reaming frustoconical undercuts in cylindrical holes
US8074742B2 (en) Apparatus and method for cutting a wellbore
CN205135419U (zh) 井下扩径器
CN210127820U (zh) 一种用于深层油气开发的扭力冲击装置
RU2387791C1 (ru) Центратор скважинного оборудования
RU138113U1 (ru) Долото с раздвигающимися лопастями
CN111566308A (zh) 用于钻井的内侧切割器
US11255128B2 (en) Drilling boreholes with a hybrid bit
RU2365736C1 (ru) Устройство для резки труб в скважине
RU2595119C1 (ru) Устройство для отворота и разрушения башмака расширяемых колонн
RU2439276C1 (ru) Устройство для проводки скважины через осложняющийся пласт
US1941723A (en) Straight hole drilling device
JP4983762B2 (ja) 掘削工具
RU2315849C1 (ru) Скважинный расширитель
RU2809269C1 (ru) Буровой резец, корпус бурового резца и твердосплавная пластина бурового резца
RU176207U1 (ru) Фрезерный инструмент
US9506306B2 (en) Casing filling tool

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170506