×
27.10.2013
216.012.7a44

Результат интеллектуальной деятельности: РАСШИРИТЕЛЬ СКВАЖИН

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к буровой технике нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для увеличения диаметра скважины в заданном интервале. Расширитель скважин содержит корпус с наклонными пазами снаружи и размещенным в нем штоком, взаимодействующий со штоком поршень, который выполнен кольцевым и размещен в камере, образованной наружной стенкой штока и внутренней стенкой корпуса, закрепленные в наклонных пазах корпуса и соединенные шарнирно посредством тяг с поршнем лапы с резцами на рабочей поверхности, и нижний переводник с внутренним сужающимся каналом, соединенный снизу с корпусом. Поршень снизу оборудован полой втулкой с боковыми каналами, ниже которых внутри полой втулки выполнено сужение и цилиндрическая наружная поверхность, которая выполнена с возможностью скользящего взаимодействия с сужающимся каналом нижнего переводника и с возможностью выхода из этого сужающегося канала при перемещении поршня вверх относительно корпуса. Лапы с рядами резцов расположены равномерно по периметру корпуса и размещены с расстоянием по периметру между лапами, как минимум в два раза превосходящим ширину лап, обеспечивающим зазор между ними, стенками скважины и корпусом в рабочем положении для создания скорости подъема жидкости, достаточной для выноса шлама из этих зазоров и охлаждения резцов. Позволяет увеличить ресурс работы за счет обеспечения одинаковой загруженности резцов в процессе расширения, улучшенного сопротивления вибрации и стабилизации при разрушении горных пород, улучшить качество формообразования ствола скважины, а также обеспечить скорость подъема жидкости, достаточную для охлаждения резцов и выноса шлама. 2 ил.
Основные результаты: Расширитель скважин, содержащий корпус с наклонными пазами снаружи и размещенным в нем штоком, взаимодействующий со штоком поршень, который выполнен кольцевым и размещен в камере, образованной наружной стенкой штока и внутренней стенкой корпуса, закрепленные в наклонных пазах корпуса и соединенные шарнирно посредством тяг с поршнем лапы с резцами на рабочей поверхности и нижний переводник с внутренним сужающимся каналом, соединенный снизу с корпусом, причем поршень снизу оборудован полой втулкой с боковыми каналами, ниже которых внутри полой втулки выполнено сужение и цилиндрическая наружная поверхность, которая выполнена с возможностью скользящего взаимодействия с сужающимся каналом нижнего переводника и с возможностью выхода из этого сужающегося канала при перемещении поршня вверх относительно корпуса, отличающийся тем, что лапы с рядами резцов расположены равномерно по периметру корпуса и размещены с расстоянием по периметру между лапами, как минимум в два раза превосходящим ширину лап, обеспечивающим зазор между ними, стенками скважины и корпусом в рабочем положении для создания скорости подъема жидкости, достаточной для выноса шлама из этих зазоров и охлаждения резцов.

Предложение относится к буровой технике нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для увеличения диаметра скважины в заданном интервале.

Известен «Расширитель скважин» (патент RU №2172385, Е21В 7/28, опубл. Бюл. №23 от 20.08.2001 г.), содержащий корпус с наклонными пазами и размещенным в нем штоком, поршень, взаимодействующий со штоком, и закрепленные в наклонных пазах корпуса лапы с цапфами, на которых установлены шарошки с зубками, при этом лапы снабжены опорами, соединенными посредством тяг с поршнем и имеющими отверстия, в которых расположены свободные концы цапф лап, а поршень выполнен кольцевым и размещен в камере, образованной наружной стенкой штока и внутренней стенкой корпуса, причем зубки на каждой из шарошек размещены с различным шагом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Расширитель скважин» (патент на полезную модель RU №70921, Е21В 7/28, опубл. Бюл. №5 от 20.02.2008 г.), содержащий корпус с наклонными пазами снаружи и размещенным в нем штоком, взаимодействующий со штоком поршень, который выполнен кольцевым и размещен в камере, образованной наружной стенкой штока и внутренней стенкой корпуса, закрепленные в наклонных пазах корпуса и соединенные шарнирно посредством тяг с поршнем лапы с зубками на рабочей поверхности, и нижний переводник с внутренним сужающимся каналом, соединенный снизу с корпусом, при этом поршень снизу оборудован полой втулкой с боковыми каналами, ниже которых внутри полой втулки выполнено сужение и цилиндрическая наружная поверхность, которая выполнена с возможностью скользящего взаимодействия с сужающимся каналом нижнего переводника и с возможностью выхода из этого сужающегося канала при перемещении поршня вверх относительно корпуса.

Недостатком данной конструкции является то, что плашки расположены равномерно по периметру корпуса расширителя, а ряды резцов - с переменным расстоянием. Вследствие этого происходит неравномерная загрузка резцов в процессе расширения ствола скважины, увеличивается вибрация инструмента, что приводит к преждевременному износу резцов, а также из-за неравномерного зазора между стенками скважины и корпусом не обеспечивается достаточная промывка, что влияет на охлаждение резцов и вынос породы разрушенной в процессе расширения.

Технической задачей изобретения является создание надежной и долговечной конструкции расширителя, которая обеспечивает одинаковую загруженность резцов в процессе расширения, дает улучшенное сопротивление вибрации и стабилизацию при разрушении горных пород, качество формообразования ствола скважины, а также обеспечивает скорость подъема жидкости, достаточную для охлаждения резцов и выноса шлама.

Техническая задача решается расширителем скважин, содержащим корпус с наклонными пазами снаружи и размещенным в нем штоком, взаимодействующий со штоком поршень, который выполнен кольцевым и размещен в камере, образованной наружной стенкой штока и внутренней стенкой корпуса, закрепленные в наклонных пазах корпуса и соединенные шарнирно посредством тяг с поршнем лапы с зубками на рабочей поверхности, и нижний переводник с внутренним сужающимся каналом, соединенный снизу с корпусом, причем поршень снизу оборудован полой втулкой с боковыми каналами, ниже которых внутри полой втулки выполнено сужение и цилиндрическая наружная поверхность, которая выполнена с возможностью скользящего взаимодействия с сужающимся каналом нижнего переводника и с возможностью выхода из этого сужающегося канала при перемещении поршня вверх относительно корпуса.

Новым является то, что лапы с рядами резцов расположены равномерно по периметру корпуса и размещены с расстоянием по периметру между лапами, как минимум в два раза превосходящим ширину лап, обеспечивающим зазор между ними, стенками скважины и корпусом в рабочем положении для создания скорости подъема жидкости, достаточной для выноса шлама из этих зазоров и охлаждения зубков.

На фиг.1 изображена конструкция расширителя скважин с частичным осевым разрезом.

На фиг.2 показан вид А.

Расширитель скважин содержит корпус 1 (см. фиг.1) с наклонными пазами 2 и размещенным в нем штоком 3, взаимодействующий со штоком 3 поршень 4, который выполнен кольцевым и размещен в камере 5, образованной наружной стенкой штока 3 и внутренней стенкой корпуса 1, закрепленные в наклонных пазах 2 корпуса 1 (например, при помощи Т-образного паза) и соединенные посредством тяг 6 с поршнем 4 лапы 7 с резцами 8 на рабочей поверхности 9. Лапы 7 соединены с тягами при помощи шарниров 10. Снизу к корпусу 1 присоединен нижний переводник 11 с внутренним сужающимся каналом 12. Поршень 4 снизу оборудован полой втулкой 13 с боковыми каналами 14. Ниже боковых каналов 14 внутри полой втулки 13 выполнено сужение 15 и цилиндрическая наружная поверхность 16, которая выполнена с возможностью скользящего взаимодействия с сужающимся каналом 12 нижнего переводника 11 и с возможностью выхода из этого сужающегося канала 12 при перемещении поршня 4 вверх относительно корпуса 1. Лапы 7 с резцами 8 (см. фиг.2) расположены равномерно по периметру корпуса 1 и размещены с расстоянием по периметру между лапами 7, как минимум в два раза превосходящими ширину лап (L≥2H).

Расширитель работает следующим образом.

Корпус 1 при помощи верхней 17 и нижней 18 резьб соединяется соответственно с верхним 19 и нижним 11 переводниками скважинного оборудования (на черт, не показано). Шток 3 поджимают вниз пружиной 20 относительно верхнего переводника 19. После чего конструкцию в сборе в составе скважинного оборудования спускают в скважину (на черт, не показана) в интервал расширения (на чертеже не показан). Затем скважинному оборудованию придают вращательное движение, прокачивая по его внутренней полости буровой раствор. Благодаря сужению 15 полой втулки 13 через боковые каналы 14 в камере 5 снизу поршня 4 создается повышенное давление, которое перемещает вверх поршень 4, а вместе с ним шток 3, сжимая пружину 20, и тяги 6 с лапами 7. Лапы 7, перемещаясь по наклонным пазам 2, расходятся благодаря шарнирному соединению 10 с тягами 6 от центра корпуса 1 до соприкосновения лап 7 со стенками скважины (на фиг. не показано). При этом резцы 8, зафиксированные на рабочей поверхности 9 лап 7, врезаясь в стенки скважины, производят ее расширение. При достижении максимального вылета лап 7 в радиальном от корпуса 1 направлении наружная поверхность 16 полой втулки 13 выйдет из взаимодействия с сужающимся каналом 12 нижнего переводника 11 (см. фиг.1). В результате при том же расходе жидкости давление внутри камеры 5 и на поверхности скважины (регистрируемое манометром, не показан) снизится, так как перепад давлений в расширителе определяется не за счет разностей внутренних диаметров штока 3 и сужения 15 полой втулки 13, а за счет разностей внутренних диаметров штока 3 и сужающегося канала 12 нижнего переводника 11 (так как жидкость дополнительно проходит через боковые каналы 14 полой втулки 13). После падения давления (определяемого манометром) скважинному оборудованию придают дополнительное продольное перемещение вниз. При этом резцы 8, зафиксированные на рабочей поверхности 9 лап 7, производят расширение скважины на всем необходимом интервале. В результате того, что лапы 7 (см. фиг.2) с рядами резцов 8 расположены равномерно по периметру корпуса 1, обеспечивается их одинаковая загруженность в процессе расширения ствола скважины, каждый ряд резцов разрушает одинаковое количество породы за единицу времени. Кроме этого, равномерное размещение лап 7 с рядами резцов 8 по периметру корпуса 1 улучшает центрацию в процессе работы инструмента, что значительно снижает вибрации и увеличивает ресурс работы резцов. Лапы 7 с резцами 8 размещены с расстоянием по периметру между лапами 7, как минимум в два раза превосходящим ширину лап (L≥2H), что обеспечивает достаточную скорость потока жидкости, необходимую для охлаждения резцов и выноса шлама через эти зазоры.

По завершении работы продольную подачу, вращение скважинного оборудования и подачу жидкости через него прекращают. В результате под действием пружины 20 (см. фиг.1) шток 3 с поршнем 4, тягами 6 и лапами 7 перемещаются вниз. В результате расширитель скважин возвращается в исходное (транспортное) положение и извлекается из скважины.

Применение предлагаемой конструкции расширителя скважин позволяет значительно увеличить его ресурс работы за счет обеспечения одинаковой загруженности резцов в процессе расширения, улучшенного сопротивления вибрации и стабилизации при разрушении горных пород, улучшить качество формообразования ствола скважины, а также обеспечить скорость подъема жидкости, достаточную для охлаждения резцов и выноса шлама.

Расширитель скважин, содержащий корпус с наклонными пазами снаружи и размещенным в нем штоком, взаимодействующий со штоком поршень, который выполнен кольцевым и размещен в камере, образованной наружной стенкой штока и внутренней стенкой корпуса, закрепленные в наклонных пазах корпуса и соединенные шарнирно посредством тяг с поршнем лапы с резцами на рабочей поверхности и нижний переводник с внутренним сужающимся каналом, соединенный снизу с корпусом, причем поршень снизу оборудован полой втулкой с боковыми каналами, ниже которых внутри полой втулки выполнено сужение и цилиндрическая наружная поверхность, которая выполнена с возможностью скользящего взаимодействия с сужающимся каналом нижнего переводника и с возможностью выхода из этого сужающегося канала при перемещении поршня вверх относительно корпуса, отличающийся тем, что лапы с рядами резцов расположены равномерно по периметру корпуса и размещены с расстоянием по периметру между лапами, как минимум в два раза превосходящим ширину лап, обеспечивающим зазор между ними, стенками скважины и корпусом в рабочем положении для создания скорости подъема жидкости, достаточной для выноса шлама из этих зазоров и охлаждения резцов.
РАСШИРИТЕЛЬ СКВАЖИН
РАСШИРИТЕЛЬ СКВАЖИН
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 141-150 из 520.
10.02.2014
№216.012.9f08

Способ обработки пласта

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при обработке призабойной зоны скважины. Способ обработки пласта включает спуск колонны труб с пакером в интервал перфорации пласта. Промывают скважину, оснащенную центральной и затрубной задвижками. Сажают пакер выше...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506420
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.02.2014
№216.012.9f09

Способ обработки призабойной зоны скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - повышение эффективности обработки призабойной зоны пласта за счет повышения проницаемости призабойной зоны пласта с одновременным упрощением технологического процесса и снижением стоимости и продолжительности обработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506421
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.02.2014
№216.012.9f0a

Способ обработки призабойной зоны скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - повышение эффективности обработки призабойной зоны пласта за счет повышения проницаемости призабойной зоны пласта с одновременным упрощением технологического процесса, снижением стоимости и продолжительности обработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506422
Дата охранного документа: 10.02.2014
20.02.2014
№216.012.a2b4

Устройство для фиксации колонны труб с забойным двигателем

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано в качестве компенсатора реактивного момента при работе забойного двигателя. Устройство для фиксации колонны труб с забойным двигателем включает спущенную через опорный фланец в обсадную колонну скважины колонну труб....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507367
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a2bb

Устройство для извлечения клина-отклонителя из скважины

Изобретение относится к области бурения и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин, а именно используется при строительстве многозабойных скважин и боковых стволов из ранее пробуренных и обсаженных скважин с сохранением для эксплуатации основного ствола скважины. Устройство включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507374
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a2bd

Способ герметизации эксплуатационной колонны

Изобретение относится к способам герметизации эксплуатационной колонны. Перед герметизацией эксплуатационной колонны временно блокируют пласт самораспадающимся после проверки герметичности нижнего пакера гелем, затем на устье скважины снизу вверх собирают следующую компоновку: нижний пакер,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507376
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a2be

Способ изоляции зон водопритока в скважине

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам изоляции зон водопритока в скважине с применением кремнийорганических соединений, а также может использоваться для изоляции водопритока в добывающих скважинах. Способ изоляции зон водопритока в скважине включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507377
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a2c6

Способ разработки нефтяных месторождений горизонтальными скважинами

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки нефтяных месторождений горизонтальными скважинами с применением гидравлического разрыва пласта. Обеспечивает повышение эффективности разработки нефтяных месторождений в пластах с различной толщиной....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507385
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a2c9

Способ разработки месторождений высоковязкой нефти и/или битумов с помощью наклонно направленных скважин

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке месторождений высоковязкой нефти и/или битума с использованием термических способов добычи из наклонно направленных скважин. Технический результат - повышение темпов отбора нефти и увеличение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507388
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.03.2014
№216.012.ac74

Соединение профильных труб перекрывателей скважин

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к соединениям профильных труб, расширяемых в процессе перекрытия ими зон осложнения бурения или нарушения герметичности обсадных колонн в скважинах. Техническим результатом данного изобретения является уменьшение жесткости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509863
Дата охранного документа: 20.03.2014
Показаны записи 141-150 из 526.
10.02.2014
№216.012.9f07

Способ разработки нефтяного месторождения

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяных месторождений, приуроченных к куполообразным поднятиям, и может быть использовано в заключительной стадии эксплуатации месторождений. Обеспечивает снижение материальных затрат и увеличение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506419
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.02.2014
№216.012.9f08

Способ обработки пласта

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при обработке призабойной зоны скважины. Способ обработки пласта включает спуск колонны труб с пакером в интервал перфорации пласта. Промывают скважину, оснащенную центральной и затрубной задвижками. Сажают пакер выше...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506420
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.02.2014
№216.012.9f09

Способ обработки призабойной зоны скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - повышение эффективности обработки призабойной зоны пласта за счет повышения проницаемости призабойной зоны пласта с одновременным упрощением технологического процесса и снижением стоимости и продолжительности обработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506421
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.02.2014
№216.012.9f0a

Способ обработки призабойной зоны скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - повышение эффективности обработки призабойной зоны пласта за счет повышения проницаемости призабойной зоны пласта с одновременным упрощением технологического процесса, снижением стоимости и продолжительности обработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506422
Дата охранного документа: 10.02.2014
20.02.2014
№216.012.a2b4

Устройство для фиксации колонны труб с забойным двигателем

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано в качестве компенсатора реактивного момента при работе забойного двигателя. Устройство для фиксации колонны труб с забойным двигателем включает спущенную через опорный фланец в обсадную колонну скважины колонну труб....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507367
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a2bb

Устройство для извлечения клина-отклонителя из скважины

Изобретение относится к области бурения и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин, а именно используется при строительстве многозабойных скважин и боковых стволов из ранее пробуренных и обсаженных скважин с сохранением для эксплуатации основного ствола скважины. Устройство включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507374
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a2bd

Способ герметизации эксплуатационной колонны

Изобретение относится к способам герметизации эксплуатационной колонны. Перед герметизацией эксплуатационной колонны временно блокируют пласт самораспадающимся после проверки герметичности нижнего пакера гелем, затем на устье скважины снизу вверх собирают следующую компоновку: нижний пакер,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507376
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a2be

Способ изоляции зон водопритока в скважине

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам изоляции зон водопритока в скважине с применением кремнийорганических соединений, а также может использоваться для изоляции водопритока в добывающих скважинах. Способ изоляции зон водопритока в скважине включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507377
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a2c6

Способ разработки нефтяных месторождений горизонтальными скважинами

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки нефтяных месторождений горизонтальными скважинами с применением гидравлического разрыва пласта. Обеспечивает повышение эффективности разработки нефтяных месторождений в пластах с различной толщиной....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507385
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a2c9

Способ разработки месторождений высоковязкой нефти и/или битумов с помощью наклонно направленных скважин

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке месторождений высоковязкой нефти и/или битума с использованием термических способов добычи из наклонно направленных скважин. Технический результат - повышение темпов отбора нефти и увеличение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507388
Дата охранного документа: 20.02.2014
+ добавить свой РИД