Механический расширитель

 

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к устройствам для расширения пробуренных скважин с целью получения проб породы увеличенного объема. Расширитель включает корпус, подвижный клин-шток с параллельными гранями, переходник и опору. К корпусу присоединены расширительные лопасти, имеющие ролики и режущие элементы. В корпусе между верхним концом клина-штока и переходником установлена пружина. Изобретение обеспечивает улучшение подъема расширителя по окончании цикла расширения заданного интервала скважины. 1 ил.

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к устройствам для расширения пробуренных скважин с целью получения проб породы увеличенного объема.

Известен механический расширитель по авт.св. 333267, МКИ Е 21 В 9/28, включающий корпус, шарнирно закрепленные внутри него рабочие органы и подвижный клин для их раздвижения.

Основным недостатком этого расширителя является отсутствие устройства, фиксирующего рабочие органы в раздвинутом положении, а опорное реактивное усилие, необходимое для этой цели, создается за счет бурения скважины совместно с расширением. Вследствие этого расширитель по авт.св. 333267 не может быть использован в уже пробуренной скважине.

Отмеченных недостатков лишен механический расширитель по патенту 2152503, МПК Е 21 В 7/28, состоящий из корпуса, шарнирно закрепленных внутри него рабочих органов в виде лопастей с направляющими роликами и подвижного клина-штока с параллельными гранями, подвешенного в корпусе с возможностью осевого перемещения вверх и снабженного в нижней части опорой.

Этот расширитель более прост по конструкции в сравнении с известными, может работать в уже пробуренной скважине и расширять ее до забоя.

Однако в процессе испытаний выявлен недостаток, заключающийся в том, что при подъеме расширителя по окончании цикла расширения заданного интервала скважины клин-шток не всегда остается в нижнем положении до того момента, когда ролики войдут в клиновую часть клина-штока. В этом случае лопасти не входят в исходное положение, что препятствует свободному подъему расширителя из скважины.

Задачей предлагаемого технического решения является создание расширителя, способного обеспечить принудительное возвращение лопастей в исходное положение при подъеме расширителя из скважины.

Поставленная цель достигается тем, что внутри корпуса между верхним концом клина-штока и переходником установлена пружина сжатия.

Благодаря реакции сжатой пружины при подъеме расширителя из скважины клин-шток с опорой остается на забое до тех пор, пока ролики лопастей не попадают в клиновую часть штока, позволяя лопастям занять исходное положение.

Предлагаемый механический расширитель представлен на чертеже (продольный разрез).

Механический расширитель включает в себя корпус 1, к которому на осях 2 присоединены расширительные лопасти 3. Лопасти имеют ролики 4 и режущие элементы 5. Внутри корпуса находится подвижной клин-шток 6 с параллельными гранями, снабженный устройством 7 в форме незамкнутой скобы с накидной втулкой 8 для присоединения к клин-штоку опоры 9. С помощью переходника 10 расширитель соединяется с колонной бурильных труб. Пружины 11 предотвращают произвольное раскрытие лопастей при спуске расширителя в скважину. Стопор 12 фиксирует клин-шток в нижнем его положении. В корпусе 1 между верхним концом клина-штока 6 и переходником 10 установлена пружина 13.

Механический расширитель работает следующим образом.

В собранном виде расширитель на колонне бурильных труб опускают в скважину, ставят на забой и включают вращение. Под действием осевой нагрузки корпус 1 с лопастями 3 опускается вниз по клину-штоку 6, сжимая пружину 13. При движении вниз ролики 4 накатываются на клиновую часть клина-штока и выводят лопасти в рабочее положение, которое фиксируется на части штока с параллельными гранями (показано тонкими линиями).

По окончании расширения заданного интервала производят подъем расширителя из скважины. При этом за счет реакции сжатой пружины 13 клин-шток с опорой остается на забое до тех пор, пока ролики не войдут в клиновую часть клина-штока и лопасти не займут исходное положение. После этого беспрепятственно извлекают расширитель из скважины.

Формула изобретения

Механический расширитель, состоящий из корпуса, шарнирно закрепленных внутри него рабочих органов в виде лопастей с направляющими роликами и подвижного плоского клина-штока с параллельными гранями, подвешенного в корпусе с возможностью осевого перемещения вверх и снабженного в нижней части опорой, отличающийся тем, что внутри корпуса между верхним концом клина-штока и переходником установлена пружина сжатия.

РИСУНКИ

Рисунок 1