Результат интеллектуальной деятельности: РАСШИРИТЕЛЬ

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам, предназначенным для расширения диаметра ранее пробуренных скважин.

Известен расширитель, содержащий полый коронку и направляющий стержень с насадкой, шарнирно закрепленный на конце направляющего стержня (см. авт.св. №460368, кл. E21B 10/30, 1975 г.).

Недостатком этого расширителя является быстрый выход из строя направляющего стержня. Это связано с воздействием на него значительных инерционных сил и большой частоты знакопеременных ударных нагрузок. Это значительно снижает эффективность работы расширителя.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является расширитель, включающий коронку, жестко соединенный с ней направляющий стержень с головкой и установленные на нем кольцевую насадку и эластичные кольца, размещенные с обоих торцов насадки (см. авт.св. СССР №876948, кл. E21B 10/26, 1981 г.).

К недостаткам данного расширителя следует отнести сравнительно малую эффективность, связанную с некачественной очисткой забоя от шлама и повторным измельчением его вооружением коронки. Это в свою очередь ведет к быстрому выходу вооружения из строя и снижению эффективности работы расширителя в целом.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы расширителя за счет улучшения работы его очистной системы.

Для достижения указанного технического результата расширитель, включающий коронку с промывочными пазами на наружной поверхности, жестко соединенный с ней направляющий стержень с головкой и установленные на нем кольцевую насадку и эластичные кольца, размещенные с обоих торцов насадки, согласно изобретению при использовании двойной бурильной колонны для подачи промывочной жидкости и очистного агента с меньшим удельным весом корпус коронки выполнен с радиальными каналами, выходные концы которых размещены в промывочных пазах и направлены в сторону устья скважины, при этом радиальные каналы соединены с полостью бурильной колонны, служащей для подачи очистного агента с меньшим удельным весом.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что расширитель снабжен обратными клапанами, размещенными в радиальных каналах корпуса коронки.

Изобретение поясняется чертежом, на котором фиг.1 изображает общий вид расширителя в продольном разрезе; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - узел А на фиг.1 в увеличенном масштабе.

Расширитель содержит коронку 1 с промывочными пазами 2 на наружной поверхности и жестко соединенный с ней направляющий стержень 3 с головкой 4. На стержне 3 установлены кольцевая насадка 5 и эластичные кольца 6, размещенные с обоих торцов насадки 5. При использовании расширителя совместно с двойной бурильной колонной для подачи промывочной жидкости и очистного агента с меньшим удельным весом корпус коронки 1 выполнен с радиальными каналами 8, выходные концы которых размещены в промывочных пазах 2 и направлены в сторону устья скважины. При этом радиальные каналы 8 соединены с полостью бурильной колонны, образованной внутренней колонной 7 и соединенной с корпусом 1 наружной колонной (не показано) и служащей для подачи очистного агента с меньшим удельным весом. Расширитель снабжен обратными клапанами 9, размещенными в радиальных каналах 8 корпуса коронки 1, предотвращающими попадание шлама в полость коронки 1 в случае прекращения подачи по каким-то причинам очистного агента.

В процессе бурения направляющий стержень 3 входит в предварительно пробуренный шпур или скважину. При этом насадка 5 контактирует со стенками скважины или шпура и перемещается в осевом направлении вместе с коронкой 1 и направляющим стержнем 3. Последний вращается в относительно насадки 5 соосно или с перекосом из-за радиального зазора между направляющим стержнем 3 и насадкой 5. В случае перекоса эластичные кольца 6 подвергаются сжатию и тем самым гасят ударные нагрузки, предохраняя насадки 5 от поломки. Разрушенная коронкой порода выносится на поверхность промывочной жидкостью, подаваемой через осевой канал направляющего стержня 3. При этом благодаря использованию радиальных каналов 8, создающих эжекционный эффект, значительно улучшается эффективность отвода шлама из надкороночной полости и очистка забоя в целом. Этот эффект дополнительно усиливается использованием очистного агента с меньшим удельным весом по сравнению с промывочной жидкостью. Этот агент нагнетается через обратные клапаны 9 и создает дополнительный перепад давления, способствующий лучшему удалению шлама с забоя скважины и исключающий его повторное измельчение. В случае возникновения аварийной ситуации и оставления снаряда с расширителем на забое скважины полость предложенной коронки 1 защищена от попадания шлама обратным клапаном 9, размещенным в полости канала 8. Тем самым исключается операция по очистке полости коронки 1 от шлама, занимающая много времени, значительно увеличивающая непроизводительные затраты времени и повышающая стоимость буровых работ.

Применение расширителей предложенной конструкции позволяет значительно повысить эффективность работы благодаря лучшей очистке забоя от шлама и тем самым снизить стоимость буровых работ.