×
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 151-160 из 520.
20.03.2014
№216.012.ac7d

Устройство для обработки пластов в скважине

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для разобщения пластов в скважине при раздельной закачке в них различных реагентов. Устройство для обработки пластов в скважине содержит пакер, включающий проходной в осевом направлении корпус с фигурным пазом на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509872
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ac7e

Способ герметизации эксплуатационной колонны

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам герметизации эксплуатационной колонны. Способ герметизации эксплуатационной колонны включает спуск в эксплуатационную колонну скважины двух пакеров, соединенных между собой трубой, на посадочном инструменте, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509873
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ac85

Способ разработки залежей вязких нефтей и битумов

Предложение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - увеличение эффективности вытеснения вязких нефтей и битумов, в том числе путем увеличения охвата пласта агентом воздействия, получение дополнительной добычи вязких нефтей и битумов за счет последовательной отработки всего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509880
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ac88

Способ гидравлического разрыва карбонатного пласта

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при осуществлении гидравлического разрыва пласта преимущественно в карбонатных пластах. В способе гидравлического разрыва карбонатного пласта, включающем перфорацию стенок скважины в необходимом интервале скважины каналами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509883
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ac89

Способ разработки обводненного нефтяного месторождения

Изобретение относится к области разработки нефтяных месторождений, пласты которых представляют собой водонасыщенные и нефтенасыщенные зоны, разделенные непроницаемыми естественными пропластками, и предназначено для изоляции заколонных перетоков в скважинах между упомянутыми зонами пласта....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509884
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ac8a

Способ разработки обводненного нефтяного месторождения

Изобретение относится к области разработки нефтяных месторождений, пласты которых представляют собой водонасыщенные и нефтенасыщенные зоны, разделенные непроницаемыми естественными пропластками, и предназначено для изоляции заколонных перетоков в скважинах между упомянутыми зонами пласта....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509885
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ac8c

Устройство для исследования открытых стволов многозабойных горизонтальных скважин

Изобретение относится к эксплуатации нефтяных и газовых скважин, в частности к геофизическим исследованиям открытых стволов многозабойных горизонтальных скважин. Техническим результатом является проведение селективных геофизических исследований в открытых стволах многозабойной горизонтальной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509887
Дата охранного документа: 20.03.2014
27.03.2014
№216.012.aec1

Способ ремонта обсадной колонны в скважине с дефектным участком

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к восстановлению герметичности обсадных колонн скважин. На устье скважины производят сборку инструмента в следующей последовательности снизу-вверх: универсальное вырезающее устройство УВУ, колонна утяжеленных бурильных труб,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510452
Дата охранного документа: 27.03.2014
10.04.2014
№216.012.b560

Устройство для закачки газожидкостной смеси в пласт

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано в системе законтурного и внутриконтурного заводнения при разработке нефтяной залежи с поддержанием пластового давления. Обеспечивает снижение металлоемкости конструкции устройства, повышение качества диспергации газа в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002512156
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b59c

Способ обработки призабойной зоны скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - повышение эффективности обработки пласта за счет предварительной очистки и промывки призабойной зоны скважины углеводородным растворителем с последующей обработкой раствором соляной кислоты в пульсирующем режиме с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002512216
Дата охранного документа: 10.04.2014
Показаны записи 151-160 из 526.
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
20.03.2014
№216.012.ac7d

Устройство для обработки пластов в скважине

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для разобщения пластов в скважине при раздельной закачке в них различных реагентов. Устройство для обработки пластов в скважине содержит пакер, включающий проходной в осевом направлении корпус с фигурным пазом на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509872
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ac7e

Способ герметизации эксплуатационной колонны

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам герметизации эксплуатационной колонны. Способ герметизации эксплуатационной колонны включает спуск в эксплуатационную колонну скважины двух пакеров, соединенных между собой трубой, на посадочном инструменте, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509873
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ac85

Способ разработки залежей вязких нефтей и битумов

Предложение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - увеличение эффективности вытеснения вязких нефтей и битумов, в том числе путем увеличения охвата пласта агентом воздействия, получение дополнительной добычи вязких нефтей и битумов за счет последовательной отработки всего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509880
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ac88

Способ гидравлического разрыва карбонатного пласта

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при осуществлении гидравлического разрыва пласта преимущественно в карбонатных пластах. В способе гидравлического разрыва карбонатного пласта, включающем перфорацию стенок скважины в необходимом интервале скважины каналами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509883
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ac89

Способ разработки обводненного нефтяного месторождения

Изобретение относится к области разработки нефтяных месторождений, пласты которых представляют собой водонасыщенные и нефтенасыщенные зоны, разделенные непроницаемыми естественными пропластками, и предназначено для изоляции заколонных перетоков в скважинах между упомянутыми зонами пласта....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509884
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ac8a

Способ разработки обводненного нефтяного месторождения

Изобретение относится к области разработки нефтяных месторождений, пласты которых представляют собой водонасыщенные и нефтенасыщенные зоны, разделенные непроницаемыми естественными пропластками, и предназначено для изоляции заколонных перетоков в скважинах между упомянутыми зонами пласта....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509885
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ac8c

Устройство для исследования открытых стволов многозабойных горизонтальных скважин

Изобретение относится к эксплуатации нефтяных и газовых скважин, в частности к геофизическим исследованиям открытых стволов многозабойных горизонтальных скважин. Техническим результатом является проведение селективных геофизических исследований в открытых стволах многозабойной горизонтальной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509887
Дата охранного документа: 20.03.2014
27.03.2014
№216.012.aec1

Способ ремонта обсадной колонны в скважине с дефектным участком

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к восстановлению герметичности обсадных колонн скважин. На устье скважины производят сборку инструмента в следующей последовательности снизу-вверх: универсальное вырезающее устройство УВУ, колонна утяжеленных бурильных труб,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510452
Дата охранного документа: 27.03.2014
10.04.2014
№216.012.b560

Устройство для закачки газожидкостной смеси в пласт

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано в системе законтурного и внутриконтурного заводнения при разработке нефтяной залежи с поддержанием пластового давления. Обеспечивает снижение металлоемкости конструкции устройства, повышение качества диспергации газа в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002512156
Дата охранного документа: 10.04.2014
+ добавить свой РИД