RU2759140C1 - Collapsible bit - Google Patents
Collapsible bit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2759140C1 RU2759140C1 RU2021104974A RU2021104974A RU2759140C1 RU 2759140 C1 RU2759140 C1 RU 2759140C1 RU 2021104974 A RU2021104974 A RU 2021104974A RU 2021104974 A RU2021104974 A RU 2021104974A RU 2759140 C1 RU2759140 C1 RU 2759140C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- plunger
- bit
- tip
- movable blades
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/26—Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers
- E21B10/32—Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers with expansible cutting tools
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к буровому породоразрушающему инструменту.The invention relates to the oil and gas industry, namely to rock cutting drilling tools.
Известно раздвижное долото для бурения скважин (а.с. №97439, МПК Е21В 10/08, опубл. 01.01.1954 г.), снабженное двумя шарнирно подвешенными лапами с шарошками. В целях обеспечения возможности долоту складываться одна из шарошек его укорочена и имеет в опоре полость куда входит вершина другой сплошной шарошки. Для раздвигания лап применен клин, расположенный над ними и перемещаемый в корпусе долота вверх с помощью шарнирно закрепленного кулачка, поворачивающегося при входе в башмак колонны.Known sliding chisel for drilling wells (and.with. No. 97439, IPC E21B 10/08, publ. 01.01.1954,), equipped with two pivotally suspended paws with cones. In order to enable the bit to fold, one of its cones is shortened and has a cavity in the support where the top of another solid cone enters. To move the legs apart, a wedge is used, located above them and moved upward in the bit body with the help of a hinged cam that rotates when entering the string shoe.
Известно буровое долото-расширитель (патент №11825, МПК Е21В 10/12, опубл. 16.11.1999 г., бюл. №32), содержащее корпус с центральными и периферийными каналами и радиальными пазами, вмещающими образующие двуплечие коромысла, шарнирно соединенные съемными осями с корпусом подвижные лапы с шарошками на цапфах, и переводник. Долото снабжено цилиндрической пружиной и полым толкателем с гнездом под шаровой клапан на верхнем торце и выемками на нижней части боковой наружной поверхности, взаимодействующим с выполненными на нерабочих плечах лап выступами, причем пружина и толкатель размещены соосно в центральном канале таким образом, что толкатель верхним участком опирается на пружину и выступает над торцом корпуса, а периферийные каналы выполнены в переводнике ниже торца толкателя.Known drill bit-reamer (patent No. 11825, IPC E21B 10/12, publ. 11/16/1999, bull. No. 32), containing a housing with central and peripheral channels and radial grooves containing forming two-armed rocker arms, hinged connected by removable axles with a body, movable paws with cones on the trunnions, and a sub. The chisel is equipped with a cylindrical spring and a hollow pusher with a socket for a ball valve at the upper end and recesses on the lower part of the lateral outer surface, interacting with protrusions made on the non-working arms of the paws, and the spring and the pusher are located coaxially in the central channel so that the pusher is supported by the upper section on the spring and protrudes above the end of the body, and the peripheral channels are made in the sub below the end of the pusher.
Недостатками этих раздвижных долот являются:The disadvantages of these expandable bits are:
- низкий ресурс работы, обусловленный применением шарошек в качестве породоразрушающих элементов, вращающихся на осях, в которых быстроизнашивающимся элементом являются оси, подшипники;- low service life, due to the use of cones as rock-cutting elements rotating on axes, in which axles and bearings are the wearing element;
- возможность шламования поршня, из-за этого невозможность возврата поршня с клином в транспортное положение после отключения насоса, как следствие создание аварийной ситуации из-за невозможности извлечения долота и бурильных труб;- the possibility of sloughing of the piston, because of this, it is impossible to return the piston with a wedge to the transport position after the pump is turned off, as a result of the creation of an emergency situation due to the impossibility of removing the bit and drill pipes;
- при одновременном бурении и расширении возможна прерывистая подача промывочной жидкости, как следствие, не гарантировано раздвижение расширителя в рабочее положение, что приведет к аварийной ситуации из-за того, что нерасширенные профильные трубы не обеспечивают проход в скважине и их невозможно извлечь.- with simultaneous drilling and expansion, an intermittent supply of drilling fluid is possible, as a result, the expansion of the expander into the working position is not guaranteed, which will lead to an emergency due to the fact that non-expanded profile pipes do not provide a passage in the well and cannot be removed.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является долото с раздвигающимися лопастями (патент РФ №138113, МПК Е21В 10/32, опубл. 27.02.2014 г., бюл. №6), содержащее корпус с внутренним отверстием, выполняющим роль центрального промывочного канала, и пазами, в которых установлены лопасти с породоразрушающими элементами. Долото дополнительно снабжено заглушкой - гайкой или армированным наконечником с гидромониторным отверстием и имеет не менее двух раздвигающихся лопастей с прорезями под оси, причем оси выполнены или в виде потайных болтов или в виде болтов, с конусной проточкой и крепятся в пазах корпуса. В свою очередь корпус выполнен с двумя противоположными резьбовыми частями и не менее чем двумя горизонтальными промывочными отверстиями, и в его внутреннем отверстии последовательно установлены возвратная пружина и плунжер с вертикальными пазами переменной глубины, нижняя часть которого имеет меньший диаметр и вставляется в пружину, кроме того, корпус и армированный наконечник с гидромониторным отверстием снабжены породоразрушающими элементами.The closest in technical essence and the achieved result is a chisel with expanding blades (RF patent No. 138113, IPC Е21В 10/32, publ. 02/27/2014, bulletin No. 6), containing a body with an internal hole acting as a central flushing channel , and grooves in which blades with rock-breaking elements are installed. The bit is additionally equipped with a plug - a nut or a reinforced tip with a jet hole and has at least two expanding blades with slots under the axles, and the axes are made either in the form of countersunk bolts or in the form of bolts with a tapered groove and are fastened in the body slots. In turn, the body is made with two opposite threaded parts and at least two horizontal flushing holes, and a return spring and a plunger with vertical slots of variable depth are sequentially installed in its inner hole, the lower part of which has a smaller diameter and is inserted into the spring, in addition, the body and the reinforced tip with a jetting hole are equipped with rock-breaking elements.
Недостатками этого устройства являются:The disadvantages of this device are:
- низкая работоспособность устройства при бурении сплошным забоем, так как на торце армированного наконечника отсутствуют породоразрушающие элементы, кроме того в отверстие армированного наконечника не подается промывочная жидкость для очистки и охлаждения породоразрушающих элементов;- low operability of the device when drilling with a continuous face, since there are no rock-breaking elements at the end of the reinforced tip, besides, no flushing fluid is supplied to the hole of the reinforced tip to clean and cool the rock-breaking elements;
- ствол скважины по длине и диаметру получается не оптимальной формы, так как две раздвижные лопасти не обеспечивают надежное центрирование устройства в стволе скважины, кроме того коническая рабочая часть лопастей приводит к высокому крутящему моменту, подклинкам и вибрациям при работе;- the wellbore length and diameter is not optimal in shape, since two expandable blades do not provide reliable centering of the device in the wellbore, in addition, the conical working part of the blades leads to high torque, sub-blades and vibrations during operation;
- возможность шламования поршня, из-за этого невозможность возврата поршня с клином в транспортное положение после отключения насоса, как следствие создание аварийной ситуации из-за невозможности извлечения долота и бурильных труб.- the possibility of sloughing of the piston, because of this, it is impossible to return the piston with the wedge to the transport position after the pump is turned off, as a result of the creation of an emergency situation due to the impossibility of removing the bit and drill pipes.
Техническими задачами предлагаемого изобретения являются создание надежной, долговечной конструкции раздвижного долота для бурения скважин увеличенного размера сплошным забоем необходимого калиброванного диаметра ствола скважины и стабильного по длине, а также исключение аварийной ситуации при извлечении долота.The technical objectives of the present invention are to create a reliable, durable design of an expandable bit for drilling oversized wells with a solid bottom of the required calibrated borehole diameter and stable in length, as well as eliminating an emergency when retrieving the bit.
Технические задачи решаются долотом раздвижным, содержащим корпус с резьбой, центральным каналом и пазами, в которых установлены подвижные лопасти с породоразрушающими элементами, плунжер, взаимодействующий с лопастями и выводящий их в рабочее положение, наконечник с гидромониторным отверстием.Technical problems are solved by a sliding chisel containing a threaded body, a central channel and grooves in which movable blades with rock-breaking elements are installed, a plunger that interacts with the blades and brings them into working position, a tip with a jet hole.
Новым является то, что плунжер в верхней части снабжен резьбой для соединения с колонной бурильных труб и выполнен многогранным соответственно многогранному отверстию корпуса, снабженного обоймами, ограничивающими перемещение подвижных лопастей наружу за счет хвостовиков, выполненных на верхнем и нижнем торцах лопастей, перемещающихся в ответных канавках пазов корпуса, при этом в верхней части долото снабжено втулкой, ограничивающей ход плунжера и образующей с плунжером гидрокамеру, сообщаемую радиальным отверстием плунжера с центральным каналом, также наконечник снабжен лопастями и гидромониторными отверстиями между лопастями, количеством не менее количества лопастей, рабочие части подвижных лопастей и лопастей наконечника выполнены с изгибом наружной поверхности, при этом долото снабжено по меньшей мере тремя подвижными лопастями.What is new is that the plunger in the upper part is provided with a thread for connection with the drill string and is made multifaceted, respectively, with a polyhedral opening of the body, equipped with clips that restrict the movement of the movable blades outward due to shanks made on the upper and lower ends of the blades moving in the mating grooves of the grooves body, while in the upper part of the bit it is equipped with a sleeve that limits the stroke of the plunger and forms a hydrochamber with the plunger, communicated by the radial hole of the plunger with a central channel, the tip is also equipped with blades and jetting holes between the blades, the number of at least the number of blades, the working parts of the movable blades and blades the tips are made with a bend of the outer surface, while the bit is equipped with at least three movable blades.
На фиг. 1 показано долото раздвижное в рабочем положении с осевым продольным разрезом.FIG. 1 shows a sliding bit in working position with an axial longitudinal section.
На фиг. 2 показано долото раздвижное в транспортном положении с осевым продольным разрезом.FIG. 2 shows the drill bit in the transport position with an axial longitudinal section.
На фиг. 3 показан разрез А-А долота раздвижного.FIG. 3 shows a section A-A of a sliding bit.
Долото раздвижное (фиг. 1, 2, 3) содержит корпус 1 с резьбой 2, центральным каналом 3 и пазами 4, в которых установлены подвижные лопасти 5 с породоразрушающими элементами 6, плунжер 7, взаимодействующий с лопастями 5 и выводящий их в рабочее положение, наконечник 8 с гидромониторным отверстием 9.The chisel is sliding (Fig. 1, 2, 3) contains a body 1 with a
Плунжер 7 в верхней части, снабжен резьбой 10 для соединения с колонной бурильных труб (на фиг. 1, 2 не показаны). Плунжер 7 выполнен многогранным 11 соответственно многогранному отверстию 12 корпуса 1. Корпус 1 снабжен обоймами 13, ограничивающими перемещение подвижных лопастей 5 наружу за счет хвостовиков 14, выполненных на торцах подвижных лопастей 5. Хвостовики 14 перемещаются в ответных канавках 15 пазов 4 корпуса 1. В верхней части долото снабжено втулкой 16, ограничивающей ход плунжера 7 и образующей с плунжером 7 гидрокамеру 17, сообщаемую радиальным отверстием 18 плунжера 7 с центральным каналом 3. Наконечник 8 снабжен лопастями 19 и гидромониторными отверстиями 9 между лопастями 19 количеством не менее количества лопастей, рабочие части 20 и 21 подвижных лопастей 5 и лопастей 18 наконечника 8 выполнены с изгибом наружной поверхности. При этом долото снабжено по меньшей мере тремя подвижными лопастями 5.The
Долото раздвижное работает следующим образом.Sliding chisel works as follows.
Долото раздвижное спускают для бурения скважины увеличенным диаметром сплошным забоем или соединяют с колонной расширяемых труб посредством переводника для бурения на расширяемых трубах (на фиг. 1, 2 не показаны). Компоновку с устройством спускают на забой скважины, приподнимают на 1-2 м, создают циркуляцию промывочной жидкости и с вращением начинают бурение, постепенно увеличивая осевую нагрузку. При этом плунжер 7, перемещаясь вниз в канале 3 корпуса 1, раздвигает подвижные лопасти 5, которые принимают рабочее положение. Благодаря тому, что плунжер 7 выполнен многогранным 11 соответственно многогранному отверстию 12 корпуса 1 крутящий момент передается на корпус 1 и наконечник 8. Благодаря количеству подвижных лопастей 5 не менее трех и наличию гидрокамеры 17, удерживающей долото в рабочем положении при бурении разуплотненных пород, сопровождающихся провалами инструмента, обеспечивается ствол скважины необходимого калиброванного диаметра стабильного по длине. Благодаря тому, что наконечник 8 снабжен лопастями 19 и гидромониторными отверстиями 9 между лопастями, количеством не менее количества лопастей, а рабочие части 20 и 21 подвижных лопастей 5 и лопастей 19 наконечника 8 выполнены с изгибом наружной поверхности увеличивается ресурс долота, так как промывка подведена к каждой лопасти наконечника 8, а в процессе бурения отсутствуют высокий крутящий момент, подклинки и вибрации. По достижении проектного забоя производят расширение профильных труб, спуск бурильных труб для извлечения долота из скважины. Благодаря тому, что при извлечении плунжер 7 соединен с бурильными трубами, исключено заклинивание плунжера 7.An expandable bit is lowered to drill a well with an enlarged diameter with a solid bottom or connected to a string of expandable pipes by means of a sub for drilling on expandable pipes (not shown in Figs. 1, 2). The assembly with the device is lowered to the bottom of the well, raised by 1-2 m, circulation of the drilling fluid is created and drilling begins with rotation, gradually increasing the axial load. In this case, the
Предлагаемое долото раздвижное является надежной, долговечной конструкцией для бурения скважин увеличенного размера сплошным забоем необходимого калиброванного диаметра ствола скважины и стабильного по длине, а также исключает аварийные ситуации при извлечении долота.The offered sliding bit is a reliable, durable design for drilling oversized wells with a solid bottom of the required calibrated borehole diameter and stable in length, and also eliminates emergencies when removing the bit.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021104974A RU2759140C1 (en) | 2021-02-26 | 2021-02-26 | Collapsible bit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021104974A RU2759140C1 (en) | 2021-02-26 | 2021-02-26 | Collapsible bit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2759140C1 true RU2759140C1 (en) | 2021-11-09 |
Family
ID=78466909
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021104974A RU2759140C1 (en) | 2021-02-26 | 2021-02-26 | Collapsible bit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2759140C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2802985C1 (en) * | 2023-03-30 | 2023-09-05 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д.Шашина | Well reamer |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU97439A1 (en) * | 1953-05-06 | 1953-11-30 | Г.С. Баршай | Sliding chisel for well drilling |
US2819043A (en) * | 1955-06-13 | 1958-01-07 | Homer I Henderson | Combination drilling bit |
RU11825U1 (en) * | 1998-12-15 | 1999-11-16 | Инженерно-экономический внедренческий центр Открытое акционерное общество "Сургутнефтегаз" | DRILL DRILLING DRILL |
US6953096B2 (en) * | 2002-12-31 | 2005-10-11 | Weatherford/Lamb, Inc. | Expandable bit with secondary release device |
RU2299303C2 (en) * | 2005-07-11 | 2007-05-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Бурение" | Expanding open well bore reamer |
RU138113U1 (en) * | 2013-07-09 | 2014-02-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | CHISEL WITH ADVANCED BLADES |
-
2021
- 2021-02-26 RU RU2021104974A patent/RU2759140C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU97439A1 (en) * | 1953-05-06 | 1953-11-30 | Г.С. Баршай | Sliding chisel for well drilling |
US2819043A (en) * | 1955-06-13 | 1958-01-07 | Homer I Henderson | Combination drilling bit |
RU11825U1 (en) * | 1998-12-15 | 1999-11-16 | Инженерно-экономический внедренческий центр Открытое акционерное общество "Сургутнефтегаз" | DRILL DRILLING DRILL |
US6953096B2 (en) * | 2002-12-31 | 2005-10-11 | Weatherford/Lamb, Inc. | Expandable bit with secondary release device |
RU2299303C2 (en) * | 2005-07-11 | 2007-05-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Бурение" | Expanding open well bore reamer |
RU138113U1 (en) * | 2013-07-09 | 2014-02-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | CHISEL WITH ADVANCED BLADES |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2802985C1 (en) * | 2023-03-30 | 2023-09-05 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д.Шашина | Well reamer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2234584C1 (en) | Well reamer | |
RU2418147C1 (en) | Calibrating device of extension-type well shaft | |
EA023048B1 (en) | Downhole tool and cartridge insertable into tool | |
RU2299303C2 (en) | Expanding open well bore reamer | |
US2120240A (en) | Drilling apparatus | |
RU2172385C1 (en) | Drilling reamer | |
RU2759140C1 (en) | Collapsible bit | |
WO2015059347A1 (en) | Drilling device | |
RU2612166C1 (en) | Expander | |
RU138113U1 (en) | CHISEL WITH ADVANCED BLADES | |
RU2738124C1 (en) | Expander for simultaneous drilling and expansion of well shaft | |
RU2445431C1 (en) | Well rounder | |
CN114215491A (en) | Integrated abandoned well casing cutting fisher | |
CN213297833U (en) | Drilling reamer capable of activating and closing ball throwing | |
RU2578135C1 (en) | Well expander | |
RU2229582C1 (en) | Hydraulically expanding underreamer | |
RU2315849C1 (en) | Downhole reamer | |
RU2751906C1 (en) | Reamer for guided drilling and casing expansion | |
RU181505U1 (en) | SLIDING EXPANDER | |
RU2782906C1 (en) | Expander bit | |
RU2774875C1 (en) | Reamer for drilling and reaming on casing string | |
RU2719880C1 (en) | Expander for simultaneous drilling and expansion on casing string | |
RU2179618C2 (en) | Hole reamer | |
RU2796716C1 (en) | Well expander | |
RU2779682C1 (en) | Casing reamer bit |