RU2808788C1 - Фрезер для вырезания окна в обсадной колонне при бурении бокового ствола - Google Patents
Фрезер для вырезания окна в обсадной колонне при бурении бокового ствола Download PDFInfo
- Publication number
- RU2808788C1 RU2808788C1 RU2023112912A RU2023112912A RU2808788C1 RU 2808788 C1 RU2808788 C1 RU 2808788C1 RU 2023112912 A RU2023112912 A RU 2023112912A RU 2023112912 A RU2023112912 A RU 2023112912A RU 2808788 C1 RU2808788 C1 RU 2808788C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutting
- drilling
- blades
- crown
- sidetrack
- Prior art date
Links
- 238000003801 milling Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 210000004283 incisor Anatomy 0.000 abstract 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области бурения и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин для фрезерования обсадной колонны при бурении бокового ствола скважины. Устройство включает корпус с конической и цилиндрической частью, муфту с присоединительной резьбой, лопасти корпуса, выполненные цельнофрезерованными и покрытые износоустойчивым режуще-истирающим покрытием, торцевую часть, выполненную в виде коронки, центральный канал и промывочные отверстия в корпусе. Коронка выполнена ступенчатой выступающей от периферии к центру и оснащена пазами, в которые установлены твердосплавные пластины. Промывочные отверстия коронки выполнены между резцами каждого ряда. Рабочие торцы лопастей конической части оснащены твёрдосплавными вставками с режуще-истирающим покрытием сверху. Винтовые лопасти цилиндрической части выполнены со смещением нижней части лопасти вперед по ходу вращения относительно верхней части лопасти и дополнительно армированы твердосплавными вставками. Обеспечивается надежность и долговечность конструкции с возможностью бурить карман-направление по породе после вырезания окна, обеспечивается прохождение долота для бурения бокового ствола, повышается скорость фрезерования окна, уменьшается износ режущих элементов. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области бурения и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин для фрезерования обсадной колонны при бурении бокового ствола скважины.
Известен фрезерный инструмент (патент RU № 123447, МПК E21B 29/06, опубл. 27.12.2012 г., Бюл. № 36), служащий для прорезания окна в обсадной колонне в буровой скважине, включающий полый корпус, в котором выполнен промывочный канал вдоль оси фрезы и промывочные отверстия в боковой части, торцевые и боковые лопастные рабочие поверхности, покрытые износоустойчивым режуще-истирающим покрытием. Нижняя торцевая часть выполнена в виде конуса с промывочными отверстиями и каналами, делящими торец на сектора, нижняя коническая торцевая часть переходит в коническую лопастную среднюю часть с меньшей конусностью, а верхняя часть корпуса имеет цилиндрическую форму со спиральными лопастями, переходящими с конической средней части.
Недостатками устройства являются:
- при бурении направления - кармана после вырезания окна фрезер не обеспечивает проходку, так как отсутствуют режущие элементы для бурения по породе, как следствие необходима дополнительная спускоподъемная операция для спуска долота, что приводит к дополнительным материальным затратам;
- непрохождение долота в окно обсадной колонны для бурения бокового ствола, так как из-за износа режуще-истирающего покрытия на лопастях цилиндрической части значительно уменьшается диаметр фрезера;
- из-за недостаточной промывки торцевой части при работе фрезера торцевая часть нагревается, забивается шламом и подвергается ускоренному разрушению, ухудшая процесс резания;
- торцевая режущая часть фрезера является менее «агрессивной» и не обеспечивает высокую скорость фрезерования окна в обсадной колонне, что приводит к увеличению износа рабочей поверхности и уменьшению общей проходки инструмента.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является фрезер стартовый (патент RU № 177284, МПК E21B 29/06, опубл. 15.02.2018 г., Бюл. № 5), включающий корпус с торцевой нижней частью, лопастной конической частью, лопастной цилиндрической средней частью и муфтовой частью с присоединительной резьбой, в котором выполнен промывочный канал вдоль оси инструмента и промывочные отверстия в торцевой нижней части и лопастной конической части, причем лопасти выполнены цельно фрезерованными и покрыты износоустойчивым режуще истирающим покрытием, а между лопастями конической средней части выполнена площадка с отверстием под срезной болт для крепления инструмента к клину отклонителю. Торцевая нижняя часть выполнена в виде наплавленной коронки, состоящей из частиц дробленого карбида вольфрама, внедренных в матрицу из никельсодержащей латуни, усиленной по центру выступом трапециевидной формы, причем касательная к внешней поверхности лопастной конической части составляет угол 10±0,5° с горизонтальной осью фрезерного инструмента, при этом лопасти конической части плавно переходят в лопасти цилиндрической средней части, причем лопасти армированы композиционным материалом.
Недостатками устройства являются:
- при бурении направления - кармана после вырезания окна фрезер не обеспечивает проходку, так как отсутствуют режущие элементы для бурения по породе, как следствие необходима дополнительная спускоподъемная операция для спуска долота, что приводит к дополнительным материальным затратам;
- непрохождение долота в окно обсадной колонны для бурения бокового ствола так как из-за износа режуще-истирающего покрытия на лопастях цилиндрической части значительно уменьшается диаметр фрезера;
- из-за недостаточной промывки торцевой части при работе фрезера торцевая часть нагревается, забивается шламом и подвергается ускоренному разрушению, ухудшая процесс резания.
Техническими задачами предлагаемого устройства являются создание надежной и долговечной конструкции фрезера, позволяющего бурить карман-направление по породе после вырезания окна, обеспечить прохождение долота для бурения бокового ствола, а также повысить скорость фрезерования окна в обсадной колонне скважины и уменьшить износ режущих элементов за счет подведения промывки к торцевой части фрезера.
Техническая задача решается фрезером для вырезания окна в обсадной колонне при бурении бокового ствола, включающим корпус с конической и цилиндрической частью, муфту с присоединительной резьбой, лопасти корпуса, выполненные цельнофрезерованными и покрытые износоустойчивым режуще-истирающим покрытием, торцевую часть в виде коронки, центральный канал и промывочные отверстия в корпусе.
Новым является то, что коронка выполнена ступенчатой выступающей от периферии к центру и оснащена пазами в которые установлены твердосплавные пластины, также промывочные отверстия коронки выполнены между резцами каждого ряда, а рабочие торцы лопастей конической части оснащены твёрдосплавными вставками с режуще-истирающим покрытием сверху, винтовые лопасти цилиндрической части выполнены со смещением нижней части лопасти вперед по ходу вращения относительно верхней части лопасти и дополнительно армированы твердосплавными вставками.
На фиг. 1 показан общий вид фрезера для вырезания окна в обсадной колонне при бурении бокового ствола.
На фиг. 2 – вид А.
Фрезер для вырезания окна в обсадной колонне при бурении бокового ствола включает корпус 1 (фиг. 1) с конической 2 и цилиндрической 3 частью, муфту 4 с присоединительной резьбой 5, лопасти 6, 7 корпуса 1 выполнены цельнофрезерованными и покрыты износоустойчивым режуще-истирающим покрытием 8, торцевую часть в виде коронки 9, центральный канал 10 и промывочные отверстия 11 в корпусе 1.
Коронка 9 выполнена ступенчатой выступающей от периферии к центру и оснащена пазами 12, в которые установлены твердосплавные пластины 13. Промывочные отверстия 14 коронки 9 выполнены между твердосплавными пластинами 13 каждого ряда 15. Рабочие торцы 16 лопастей 7 конической части 2 оснащены твёрдосплавными вставками 17 с режуще-истирающим покрытием сверху. Винтовые лопасти 6 цилиндрической части 3 выполнены со смещением нижней части 18 лопасти 6 вперед по ходу вращения относительно верхней части 19 лопасти 6 и дополнительно армированы твердосплавными вставками 20.
Фрезер для вырезания окна в обсадной колонне при бурении бокового ствола работает следующим образом.
Фрезер для вырезания окна в обсадной колонне при бурении бокового ствола спускают в скважину отдельным рейсом или крепят к клину-отклонителю (на фиг. 1, 2 не показан), затем вся компоновка спускается в скважину до интервала вырезания окна. После ориентирования и фиксации клина-отклонителя относительно обсадной колонны начинается фрезерование обсадной колонны с промывкой промывочной жидкостью. По мере движения фрезера по клину происходит вырезание отверстия твердосплавными пластинами 13, расположенными на коронке 9, благодаря чему достигается высокая скорость вырезания окна по сравнению с истиранием наплавленной крошкой как в прототипе. При этом благодаря промывочным отверстиям 14 коронки 9 между твердосплавными пластинами 13 каждого ряда 15 происходит эффективное охлаждение твердосплавных пластин 13 и удаление стружки из зоны резания. Затем происходит расширение отверстия лопастями 7 до перехода на цилиндрическую часть 3 с лопастями 6 номинального диаметра. При этом твёрдосплавные вставки 17 на рабочих торцах 16 лопастей 7 не работают, так как сверху покрыты режуще-истирающим покрытием 8, благодаря которому и происходит дальнейшее расширение окна обсадной колонны и выходу на цилиндрическую часть 3. Благодаря тому, что винтовые лопасти 6 цилиндрической части 3 выполнены со смещением нижней части 18 лопасти 6 вперед по ходу вращения относительно верхней части 19 лопасти 6 и дополнительно армированы твердосплавными вставками 20 происходит калибрование окна и эффективное удаление шлама, так как винтовые лопасти 6 работают как шнек. По окончании фрезерования обсадной колонны и выхода фрезера из окна, благодаря наличию твердосплавных вставок 17 производят бурение кармана – направления из окна обсадной колонны до необходимой глубины.
Предлагаемый фрезер для вырезания окна в обсадной колонне при бурении бокового ствола является надежной и долговечной конструкцией фрезера, позволяющего бурить карман-направление по породе после вырезания окна, обеспечить прохождение долота для бурения бокового ствола, а также повысить скорость фрезерования окна в обсадной колонне скважины и уменьшить износ режущих элементов за счет подведения промывки к торцевой части фрезера.
Claims (1)
- Фрезер для вырезания окна в обсадной колонне при бурении бокового ствола, включающий корпус с конической и цилиндрической частью, муфтой с присоединительной резьбой, лопасти корпуса, выполненные цельнофрезерованными и покрытые износоустойчивым режуще-истирающим покрытием, торцевую часть, выполненную в виде коронки, центральный канал и промывочные отверстия в корпусе, отличающийся тем, что коронка выполнена ступенчатой выступающей от периферии к центру и оснащена пазами, в которые установлены твердосплавные пластины, также промывочные отверстия коронки выполнены между резцами каждого ряда, а рабочие торцы лопастей конической части оснащены твёрдосплавными вставками с режуще-истирающим покрытием сверху, винтовые лопасти цилиндрической части выполнены со смещением нижней части лопасти вперед по ходу вращения относительно верхней части лопасти и дополнительно армированы твердосплавными вставками.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2808788C1 true RU2808788C1 (ru) | 2023-12-05 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU956744A1 (ru) * | 1981-02-06 | 1982-09-07 | за витель В. А. Лавров ij/. i Г;Я .; ; тЕхт-, Siwu:j-T:. | Фрезерна коронка |
| DE69812906D1 (de) * | 1997-01-30 | 2003-05-08 | Weatherford Lamb | Werkzeug und verfahren zum bohren einer seitenbohrung |
| RU2532950C2 (ru) * | 2009-08-07 | 2014-11-20 | Бейкер Хьюз Инкорпорейтед | Размещение режущих элементов на буровом долоте с фиксированными резцами, обеспечивающее сокращение растрескивания алмазных пластинок |
| RU177284U1 (ru) * | 2017-11-16 | 2018-02-15 | Общество с ограниченной ответственностью Научно производственная фирма "Технология" | Фрезер стартовый |
| RU204556U1 (ru) * | 2021-02-11 | 2021-05-31 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ТЕХНОЛОГИЯ" | Фреза |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU956744A1 (ru) * | 1981-02-06 | 1982-09-07 | за витель В. А. Лавров ij/. i Г;Я .; ; тЕхт-, Siwu:j-T:. | Фрезерна коронка |
| DE69812906D1 (de) * | 1997-01-30 | 2003-05-08 | Weatherford Lamb | Werkzeug und verfahren zum bohren einer seitenbohrung |
| RU2532950C2 (ru) * | 2009-08-07 | 2014-11-20 | Бейкер Хьюз Инкорпорейтед | Размещение режущих элементов на буровом долоте с фиксированными резцами, обеспечивающее сокращение растрескивания алмазных пластинок |
| RU177284U1 (ru) * | 2017-11-16 | 2018-02-15 | Общество с ограниченной ответственностью Научно производственная фирма "Технология" | Фрезер стартовый |
| RU204556U1 (ru) * | 2021-02-11 | 2021-05-31 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ТЕХНОЛОГИЯ" | Фреза |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2590439C (en) | Drill bit with asymmetric gage pad configuration | |
| US5794725A (en) | Drill bits with enhanced hydraulic flow characteristics | |
| RU2589786C2 (ru) | Буровое долото с фиксированными резцами с элементами для получения фрагментов керна | |
| CA2760613C (en) | Milling system and method of milling | |
| US20100147594A1 (en) | Reverse nozzle drill bit | |
| US20230220733A1 (en) | Cutting tool with pre-formed segment | |
| NO161870B (no) | Boreanordning. | |
| GB2385618A (en) | Device for drilling a subterranean formation with variable depth of cut | |
| RU2332554C2 (ru) | Буровое долото, система и способ бурения ствола скважины в подземной формации | |
| US10570665B2 (en) | Drill bit | |
| US9890597B2 (en) | Drill bits and tools for subterranean drilling including rubbing zones and related methods | |
| CA2528560A1 (en) | Impact resistant pdc drill bit | |
| US10557313B1 (en) | Earth-boring bit | |
| US10900290B2 (en) | Fixed cutter completions bit | |
| US10352103B2 (en) | Cutter support element | |
| RU2808788C1 (ru) | Фрезер для вырезания окна в обсадной колонне при бурении бокового ствола | |
| CN114893128B (zh) | 一种用于石油钻井的钻头及其制备工艺 | |
| RU2793506C1 (ru) | Фрезер | |
| RU177284U1 (ru) | Фрезер стартовый | |
| RU220351U1 (ru) | Фрезер оконный | |
| RU2757839C1 (ru) | Башмак прорабатывающий | |
| US20130341101A1 (en) | Feature to eliminate shale packing/shale evacuation channel | |
| RU221827U1 (ru) | Фрезер забойный | |
| CN111042742A (zh) | 一种用于全面钻进的金刚石钻头 | |
| RU2784090C1 (ru) | Прорабатывающий башмак промежуточной колонны |