Устройство для сверления стенок скважин

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЕРЛЕНИЯ СТЕНОК СКВАЖИН, содержащее корпус, сверлящие коронки с приводом, вьтолненным в виде зубчатой пары, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, привод сверлящих коронок выполнен в виде конической зубчатой рейки, связанной с приводной штангой, и конической шестерни , установленной с возможностью взаимодействия с конической зубчатой рейкой, причем ось вращения конической шестерни расположена перпендику- . лярнр конической зубчатой рейки и на оДной оси со сверлящими коронками.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 01) 4459 E 21 В 43/11 ° 49/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OfHPbfTHA (21) 3612115/22-03 (22) 27.06.83, (46) 15.02.85. Бюл. У б (72) Ill.й.йариязданов, А.Н.Бочаров, Г.Г.Мустафин, Ю.А.Гуторов, Б.И.Кирпиченко и P.Н.Ахмадеев (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных- скважин (53) 622.243. 14(088.8) (56) 1..Авторское свидетельство СССР

Ф 883350, кл. Е 21 В 43/114, 1978.

2. Аппаратура сверлящего керноот-. борника многоотборного на каротажном кабеле CIQf-8-9. Каталог ВДНХ СССР, ГА 02.06.12, ОКБ НПО, Геофизика, И..:.

"Кедра", 1974 (прототип).

{54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЕРЛЕНИЯ

СТЕНОК СКВАЖИН, содержащее корпус, сверлящие коронки с приводом, выпол- . ненным в виде зубчатой пары, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, привод сверлящих коронок выполнен в виде конической зубчатой рейки, связанной с приводной штангой, и конической шестерни, установленной с возможностью взаимодействия с конической зубчатой рейкой, причем ось вращения конической шестерни расположена перпендику- . лярно конической зубчатой рейки и на одной оси со сверлящими коронками.

1139830

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к устройствам для отбора кернов и перфорации скважин.

Известно устройство для перфорации 5 обсаженной:. скважины, спускаемое на трубах, включающее корпус, узел разрушения обсадной колонны, полый шток, размещенный в полости корпуса, отклокитель с каналом, в котором размещены 1О рабочая трубка с насадкой и регулятор движения, снабженный заглушкой (13.

Недостатком указанного устройства является значительное разрушение труб, нарушение контакта цементного кольца с обсадной колонной, засоре- ние rrop в пОроде, сложность конструкции °

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сверления стенок скважин, содержащее корпус сверлящие коронки, с приводом, выполненным в виде зубчатой пары. Устройство представляет собой комплект электрогидравлических и механических систем и узлов, находящихся во взаимосвязи; Сверлящий механизм вращается от электродвигателя, ротор которого связан через систему шестерен с разгоиноударным механизмом. Послед- 30 ний через промежутьчную шестерню вхо-: .дит в зацепление с шестерней бура.

Противоположный конец вала ротора электродвигателя связан,с шестеренчатым гидравлическим насосом, созда-.. З5 .ющим давление в гидросистеме прибора.

Гидравлический насос приводит в дви жение узел прижатия прибора к стенке скважины, промывочный насос и узел подачи бура с поршнем 23. 4б

Недостаток известного устройства — сложность конструкции, что умень" шает надежность его работы в скважинных условиях.

Цель изобретения — упрощение уст- 45 ройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для сверления стенок скважины, содержащем корпус, сверля- щие коронки с приводом, выполненным щб в виде зубчатой пары, привод сверля щих коронок выполнен в виде конической зубчатой рейки, связанной с при,водной штангой, и конической шестер" ни, установленной с возможностью взаимодействий с конической зубчатой рейкой, причем ось вращения конической шестерни расположена перпендикулярно оси конической зубчатой рейки и на одной оси со сверлящими коронками .

На фиг.1 изображено устройство для сверления стенок скважин. в момент окончания вывинчивания сверлящих коронок с керном; на фиг.2 — разрез А"А на фиг.1; на фиг.3 — - узел I на фиг.2. Устройство состоит из корпуса 1, зубчатой рейки 2 с упорным гнездом, сверлящих коронок 3, телескопических центраторов 4, штанги 5, упорного рычага 6, пружины 7, собачки 8, пру" жины 9, роликовых центраторов 10, упорных вилок 11, конической шестерни 12. На фиг.1 показаны также цементное кольцо 13, порода 14, колонна

15 насосно-компрессорных труб (НКТ), обсадная колонна 16.

Привод сверлящих коронок включает коническую зубчатую рейку 2, приводную штангу 5, коническую шестерню 12.

Зубчатая рейка 2 выполнена с ук лоном, а сверлильные коронки и корпус 1 выполнены с трапецеидальной резьбой, причем шаг резьбы и уклон зубчатой рейки строго соответствуют друг другу, т.е. при перемещении зубчатой рейки 2 сверлильные коронки 3 должны соответственно врезаться в стенку скважину.

Устройство работает. следующим об- разом.

На заданную глубину сверления (зоны. перфорации) устройство опускают на стандартных штангах 5 с закрытыми упорными рычагами 6 и находящимися в нижнем поджатом состоянии телескопическими центраторами 4, ограничивающими осевое перемещение зубчатой рейки 2 относительно корпуса 1 и воспринимающими осевую нагрузку. После достижения заданной зоны .сверления поднимают штангу н, сле довательно, зубчатую рейку 2, которая приводит во вращение сверлящие коронки. 3 благодаря кинематической паре зубчатая рейка 2 и коническая шестерня 16. Сверлящие коронки расположены под углом 120 друг другу. С этого момента за счет резьбы в корпусе 1 и на наружной поверхности сверлящих коронок 3 начинается радиальное выдвижение сверлящих коронок с последующим зацеплением их с обсадной колонной 16, вследствие чего происходит осевое торможение корпуса 1 .

1 139830

Составитель В.Борискина

Редактор И.Ковальчук Техред С.Мигунова Корректор О.Тигор

Заказ 244/23 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

В дальнейшем благодаря движению зубчатой рейки 2 вверх (подъем) происходит сверление обсадной колонны

16 цементного кольца, — 13 и породы 14. 5

По окончании этого движения осуществляется раскрытие упорного рычага 6 давлением телескопических центраторов 4 на собачку 8 и поджатием пружины 9. Пружина 7 своей упругос- 10 тью раскрывает упорный рычаг 6 до упора с конической поверхностью зубчатой рейки 2.

Телескопические центраторы 4 служат также для ограничения хода вниз 15 и вверх зубчатой рейки 2, шарнирно соединенной с колонной штанг 5 °

При спуске штанг и, соответственно, зубчатой рейки " происходит отрывание керна, вывинчивание сверлящих коронок с керном в исходное положение и скольжение раскрытого упорного рычага 6 по наклонной поверхности зубчатой рейки 2 до упорного гнезда, куда вводится упорный рычаг 6 пружиной 7 и происходит стопорение зубчатой рейки 2 от осевого движения вверх относительно корпуса 1.

Затем устройство поднимают и извлекают керны.

Предлагаемое устройство позволяет, производить вскрытие пласта и отбор керна из стенок скважин, реставрировать старые скважины. При этом повышается надежность эксплуатации и увеличивается срок службы устройства.