Расширитель
Союз Советских
Социалистических
Рес ублнк
ОП ИСАНИЕ
ИЗ06РЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
3ЬеударствипЫ1 каинтвт СССР па авлан нзаврвтвннй н открытий (23) ПриоритетОпубликовано 23. 07. 82. Бюллетень М 27 Дата опубликования описания 23. 07. 82 (53) УДК 622.24. . 051. 57 (088. 8) т В. Н. Коршунов, В. A. Кувшинов, В. А. ИЙЙМ®»",„, И. И. Маслов и А. Н. Закхеев l;.;I Научно-производственное обьединенйе по Р @р щ методам добычи не4ти Иинистерства (72) Авторы изобретения (71) Заявитель сти (54) РАСШИРИТЕЛЬ 1 . Изобретение относится к буровому инструменту, а именно к расширителям, .,используемым для расширения ствола скважин в заданной зоне. Известен расширитель, содержащий породоразрушающий орган с размещенным внутри турбинным приводом и механизмом поворота породоразрушающего органа в виде зубчатой рейки, соединенной с поршнем, и зубчатого сектора, связанного с валом турбинного привода и взаимодействующего с зубчатой рейкой (1). Недостатком этого расширителя является низкая надежность, особенно в скважинах малого диаметра, обусловленная эксцентричным расположением породоразрушающего органа, что нарушает центровку корпуса, а также передачей всей нагрузки от породоразру-. шающего органа на зубчатое зацепление, что приводит к быстрому его износу. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является расширитель, содержащий корпус с боковыми пазами для размещения породоразрущающих органов, соединенных с корпусом с возможностью поворота и выполненных с зубчатым сектором, подпружиненный полый поршень с полым штоком, выполненным с зубчатой рейкой на наружной поверхности для взаимодействия с зубчатым сектором породоразрушающих орто ганов и образующим с корпусом надпоршневую полость, гидравлически связанную с полостью колонны труб, и подпоршневую полость (2f. Недостатком расширителя является 15 также низкая надежность в работе изза передачи всей нагрузки от рабочих органов на зубчатое зацепление. Цель изобретения - повышение надежности работы расширителя путем уменьшения нагрузки на зубья зацепления. Это достигается тем, что в расши- . рителе, содержащем корпус с боковыми 945353 пазами для размещения породораэрушающих органов, соединенных с корпусом с возможностью поворота и выполненных с зубчатым сектором; подпружиненный полый поршень с полМм штоком, выполненным с зубчатой рейкой на наружной поверхности для взаимодействия с зубчатым секторрм породоразрушающих органов и образующим с корпусом надпоршневую полость, гидравлически связанную с полостью колонны бурильных труб, и подпоршневую полость, поршень выполнен с каналом, соединяющим над- и подпоршневую полости, корпус - с кольцевой расточкой, а полый шток - с ответным буртом, установленным с возможностью размещения в кольцевой расточке. На фиг. 1 изрбражен расширитель в транспортном положении, обций вид; на фиг. 2 - то же, в рабочем положе20 Расширитель включает полый корпус 1, соединенный через верхний переходник 2 с колонной бурильных труб 3 Нижний конец полого корпуса 1 через нижний переходник 4 связан с центрирующим долотом 5. Внутри корпуса 1 установлен с возможностью осевого перемещения поршень 6, выполненный заодно с полым штоком 7, на наружной поверхности которого выполнена зубчатая рейка 8. Для обеспечения самоцентровки расширителя минимальное количество реек 8 равно трем. Корпус 1выполнен с пазами с1, в которых на пальцах 9 установлены породоразрушающие органы в виде лопастей 10 с зуб.чатым сектором 11, входящим в зацепление с зубчатой рей кой 8. Нижний а конец полого штока 7 проходит внутри направляющей втулки 12 и снабжен опорной втулкой 13, опирающейся на пружину 14, которая размещена в полости нижнего переходника 4 ° Надпоршневая полость д постоянно сообщает45 ся с полостью колонны бурильных труб 3, а подпоршневая полость 8 - с надпоршневой полостью 8 через канал 2 в стенке полого штока 7 и через кольцевой зазор д с затрубным пространством. Шток 7 выполнен с буртом 15 для взаимодействия с кольцевой расточкой 16 корпуса 1 для изоляции подпоршневой полости 4 от эатрубного пространства в рабочем положении лопастей 10. В стенке полого штока 7 выше рейки 8 и в стенке корпуса 1 выполнены 10 нии; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1. 4 каналы 6 и 3 сдля очистки лопастей 10 и забоя от шлама. Поршень Ь и полый шток 7 снабжены уплотнениями 17. На наружной поверхности корпуса 1 над каждым пазом О установлены опорные плиты 18, с которыми контактируют лопасти 10 при полном их раскрытии. Расширитель работает следующим образом. На колонне бурильных труб 3 расширитель спускается в скважину и через них осуществляется подача промывочной жидкости, под давлением которой поршень 6 вместе со штоком 7 перемещается вниз и сжимает пружину 14. При этом зубья рейки 8 взаимодействуют с зубчатым сектором 11 лопастей 1О и поворачивают их вокруг пальца 9. Лопасти 10 своими режущими кромками внедряются в породу и при вращении труб 3 осуществляют разрушение поро- ды. Давление рабочей жидкости постерытия лопас-. тей на 45 . При этом жидкость из надпоршАвой зоны д через канал Z. протекает в подпоршневую полость 8 и далее. через кольцевой зазор д в затрубное простраснтво. В этом случае давление в полости 4 равно давлению в скважине. При повороте лопастей 10 на угол 45о кольцевой зазор д перекидывается буртом 15. Давление в полости 4 становится равным давлению в полости i5 . При этом усилие на зубчатый сектор 11 минимальное и равно усилию от давления жидкости на площадь поперечного сечения стенки полого штока 7. Дальнейшее раскрытие лопастей 10 осуществляется движением вниз колонны бурильных труб 3. Лопасти 10 опираются на забой и занимают рабочее положение-с углом раскрытия 90 о при котором они контактируют с опорной плитой 18. Нагрузка на .зубчатое зацепление рейки 8 и зубчатого сектора 11 отсутствует..Очистка забоя осуществляется промывочной жидкостью, подаваемой через каналы Р и Мс. Центрирующее долото 5 в процессе работы находится в пилот-скважине и обеспечивает центровку расширителя на забое. После расширения скважины на заданную велич и ну пода чу жидкости и ре кращают и расширитель приподнимают над забоем. При этом пружина 14 через опорную втулку 13 перемещает полый шток 7 с поршнем 6 в верхнее положение и лопасти 10 через зубчатое за5 :94(353 6 цепление устанавливаются в транспорт- рушающих органов и образующим с корное положение. После этого расшири- . пусом надпоршневую полость, гидравлитель извлекают из скважины. чески связанную с полостью колонны Применение данного расширителя бурильных труб, и подпоршневую полость, позволяет повысить of о надежность и 5 о т л и ч.а ю шийся тем, что, долговечность за счет разгрузки зубча- с целью повышения надежности работы того зацепления рейки и сектора лопас- расширителя путем уменьшения нагрузки v на зубья зацепления, полый поршень выполнен с каналом соединяющим над" 1е и подпоршневую полости, корпусФормула изобретения с кольцевой расточкой, а полый шток,с ответным буртом, установленным с Расширитель, содержащий корпус с,возможностью размещения в кольцевой боковыми пазами для размещения поро- расточке. доразрушающих органов, .соединенных is с корпусом с возможностью поворота . Источники информации, и выполненных с зубчатым сектором, принятые во -внимание при экспертизе подпружиненный полый поршень с полым 1. Авторское свидетельство СССР штоком, выполненным с зубчатой рейкой М 206469, кл. E 2l B 9/28, i963. на наружной поверхности для взаимодей-ув 2. Патент СЯА tF 3506077, ствия с зубчатым сектором породораз- кл. 175-267 апублик. 1970. 945353 Составитель Л. Черепенкина Редактор А. Шишкина Техред Т,Фанта Корректор О. Билак . Заказ 5282/43 Тираж 623 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, М-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
