×
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 171-180 из 520.
27.04.2014
№216.012.bcad

Способ установки скважинного фильтра в горизонтальной скважине

Изобретение относится к области разработки месторождений высоковязкой нефти с оснащением скважин фильтрами. В процессе бурения определяют фильтрационно-емкостные характеристики пласта и их изменение по стволу скважины, делят ствол на зоны, которые отличаются фильтрационно-емкостными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514040
Дата охранного документа: 27.04.2014
27.04.2014
№216.012.bcb1

Способ разработки залежи высоковязкой нефти

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к способам разработки залежей высоковязкой нефти горизонтальными скважинами. При осуществлении способа используют как минимум две пары непрерывных горизонтальных нагнетательных и добывающих скважин, горизонтальные участки которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514044
Дата охранного документа: 27.04.2014
27.04.2014
№216.012.bcb3

Способ разработки нефтяной залежи

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи. Обеспечивает увеличение дебитов нефти и продуктивности скважин. Сущность изобретения: способ включает разработку залежи системой вертикальных добывающих и нагнетательных скважин,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514046
Дата охранного документа: 27.04.2014
27.04.2014
№216.012.bcb5

Способ строительства многозабойной скважины и отклоняющее устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к буровой технике, и может быть использовано для строительства многозабойных скважин. Способ включает установку фиксирующего узла с клином-отклонителем с одной отклоняющей поверхностью в основном стволе скважины,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514048
Дата охранного документа: 27.04.2014
20.05.2014
№216.012.c33c

Способ ремонта скважины с дефектным участком со смещением обсадной колонны

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к выправлению смятых и смещенных обсадных колонн в скважине и восстановлению их герметичности. При исследовании дефектного участка определяют диаметр d внутреннего сужения в интервале смещения дефектного участка обсадной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515739
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c33d

Способ заканчивания строительства паронагнетательной горизонтальной скважины

Изобретение относится к оборудованию фильтрами при заканчивании строительства паронагнетательных горизонтальных скважин. В процессе бурения горизонтальной скважины определяют фильтрационно-емкостные характеристики пласта и их изменение по стволу скважины, делят ствол на зоны, которые отличаются...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515740
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c33e

Способ разработки нефтяной залежи в карбонатных коллекторах

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи в карбонатных коллекторах. Обеспечивает увеличение нефтеотдачи залежи за счет повышения эффективности вытеснения нефти и усиления воздействия на слабодренируемые, трудноизвлекаемые запасы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515741
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c47f

Способ заканчивания строительства добывающей горизонтальной скважины

Изобретение относится к области разработки месторождений высоковязкой нефти и может быть использовано при заканчивании строительства добывающих горизонтальных скважин. В процессе бурения горизонтальной скважины определяют фильтрационно-емкостные характеристики пласта и их изменение по стволу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516062
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c48e

Способ строительства и эксплуатации вертикальной скважины для парогравитационного дренажа высоковязкой нефти или битума

Изобретение относится к нефтяной промышленности - области добычи нефти тепловыми методами и может быть использовано для добычи высоковязкой нефти или битума из вертикальной скважины с применением метода парогравитационного дренажа. Обеспечивает повышение эффективности добычи высоковязкой нефти...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516077
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c4b8

Якорь для фиксации скважинного оборудования

Изобретение относится к устройствам для фиксации оборудования в скважине, фиксации гидродомкрата при расширении пуансонами экспандируемых труб. Якорь для фиксации скважинного оборудования включает корпус, связанный с колонной труб и полым штоком, конус со шлипсами, подпружиненный и опирающийся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516119
Дата охранного документа: 20.05.2014
Показаны записи 171-180 из 526.
27.04.2014
№216.012.bc8e

Устройство для определения интервалов водопритока и их изоляции в открытых стволах многозабойных горизонтальных скважин

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для изоляции водопритоков в открытых стволах многозабойных горизонтальных скважин. Устройство содержит спускаемую в скважину колонну пустотелых герметичных труб и геофизический прибор для проведения геофизических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514009
Дата охранного документа: 27.04.2014
27.04.2014
№216.012.bcad

Способ установки скважинного фильтра в горизонтальной скважине

Изобретение относится к области разработки месторождений высоковязкой нефти с оснащением скважин фильтрами. В процессе бурения определяют фильтрационно-емкостные характеристики пласта и их изменение по стволу скважины, делят ствол на зоны, которые отличаются фильтрационно-емкостными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514040
Дата охранного документа: 27.04.2014
27.04.2014
№216.012.bcb1

Способ разработки залежи высоковязкой нефти

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к способам разработки залежей высоковязкой нефти горизонтальными скважинами. При осуществлении способа используют как минимум две пары непрерывных горизонтальных нагнетательных и добывающих скважин, горизонтальные участки которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514044
Дата охранного документа: 27.04.2014
27.04.2014
№216.012.bcb3

Способ разработки нефтяной залежи

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи. Обеспечивает увеличение дебитов нефти и продуктивности скважин. Сущность изобретения: способ включает разработку залежи системой вертикальных добывающих и нагнетательных скважин,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514046
Дата охранного документа: 27.04.2014
27.04.2014
№216.012.bcb5

Способ строительства многозабойной скважины и отклоняющее устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к буровой технике, и может быть использовано для строительства многозабойных скважин. Способ включает установку фиксирующего узла с клином-отклонителем с одной отклоняющей поверхностью в основном стволе скважины,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514048
Дата охранного документа: 27.04.2014
20.05.2014
№216.012.c33c

Способ ремонта скважины с дефектным участком со смещением обсадной колонны

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к выправлению смятых и смещенных обсадных колонн в скважине и восстановлению их герметичности. При исследовании дефектного участка определяют диаметр d внутреннего сужения в интервале смещения дефектного участка обсадной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515739
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c33d

Способ заканчивания строительства паронагнетательной горизонтальной скважины

Изобретение относится к оборудованию фильтрами при заканчивании строительства паронагнетательных горизонтальных скважин. В процессе бурения горизонтальной скважины определяют фильтрационно-емкостные характеристики пласта и их изменение по стволу скважины, делят ствол на зоны, которые отличаются...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515740
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c33e

Способ разработки нефтяной залежи в карбонатных коллекторах

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи в карбонатных коллекторах. Обеспечивает увеличение нефтеотдачи залежи за счет повышения эффективности вытеснения нефти и усиления воздействия на слабодренируемые, трудноизвлекаемые запасы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515741
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c47f

Способ заканчивания строительства добывающей горизонтальной скважины

Изобретение относится к области разработки месторождений высоковязкой нефти и может быть использовано при заканчивании строительства добывающих горизонтальных скважин. В процессе бурения горизонтальной скважины определяют фильтрационно-емкостные характеристики пласта и их изменение по стволу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516062
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c48e

Способ строительства и эксплуатации вертикальной скважины для парогравитационного дренажа высоковязкой нефти или битума

Изобретение относится к нефтяной промышленности - области добычи нефти тепловыми методами и может быть использовано для добычи высоковязкой нефти или битума из вертикальной скважины с применением метода парогравитационного дренажа. Обеспечивает повышение эффективности добычи высоковязкой нефти...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516077
Дата охранного документа: 20.05.2014
+ добавить свой РИД