Расширитель скважин обратного хода

КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ интервале без постановки его на забой при переводе в транспортное положение. Для этого в расширителе скважин обратного хода, содержащем корпус с цилиндровой полостью,перекрытой сверху переводником на колонну бурильных труб и продольными пазами с нижнего торца,в которых шарнирно подвешены резцедержатели с фиксатором, установленные с возможностью принятия рабочего положения при взаимодействии со свободным торцом штока,другим концом соединенного с поршнем,размещенным в цилиндровой полости, поршень снабжен возвратной пружиной и имеет калиброванный канал для создания над поршнем избыточного давления промывочной жидкости, а в центральном канале поршня установлен обратный клапан.(72) Берикболов Бахытжан Рахметович Сушко Сергей Михайлович Латыпов Авис Самигуллинович Пшеницын Александр Станиславович(56) Предварительный патент РК 10804, кл. Е 21 В 21/2, 2001(54) РАСШИРИТЕЛЬ СКВАЖИН ОБРАТНОГО ХОДА(57) Изобретение предназначено для использования при бурении скважин, преимущественно при расширении скважин обратным ходом инструмента. Технический результат изобретения возможность расширения скважин в любом 11539 Изобретение предназначено для использования при бурении скважин, преимущественно, при расширении скважин обратным ходом инструмента. Известен инструмент (а.с. СССР 578422, кл.219/26, 1977), используемый при разбуривании интервалов скважин ниже обсадных колон и содержащий корпус, на котором шарнирно расположен породоразрушающий орган. Основным недостатком известного инструмента является то, что он может быть использован только при прямом ходе инструмента, в результате чего при бурении скважин увеличенного диаметра не представляется возможным использование бурильных труб малого диаметра, так как ими затруднительно создать оптимальное усилие подачи. Кроме того, наличие эксцентрично расположенного породоразрушающего органа не позволяет достичь значительного расширения скважины, а также может служить причиной увеличения кривизны скважины. Известен расширитель скважин обратного хода(предварительный патент Республики Казахстан 10804, кл. Е 21 В 21/12, 2001), содержащий корпус с цилиндровой полостью, перекрытой сверху переводником на колонну бурильных труб и продольными пазами с нижнего торца, в которых шарнирно подвешены резцедержатели с фиксаторами, установленные с возможностью принятия рабочего положения при взаимодействии со свободным торцом штока, соединенного другим торцом с поршнем, размещенным в цилиндровой полости. К недостаткам известного расширителя следует отнести то, что для перевода его в транспортное положение после выполнения процесса расширения требуется опора о забой скважины, что затрудняет использование его при необходимости интервалов скважины, расположенных на значительном расстоянии от забоя скважины. Задачей изобретения является разработка расширителя скважин обратного хода,позволяющего осуществлять расширение скважины в любом интервале без постановки его на забой при переводе в транспортное положение. Для этого в расширителе скважин обратного хода, содержащем корпус с цилиндровой полостью,перекрытой сверху переводником на колонну бурильных труб и продольными пазами с нижнего торца,в которых шарнирно подвешены резцедержатели с фиксатором, установленные с возможностью принятия рабочего положения при взаимодействии со свободным торцом штока,другим концом соединенного с поршнем,размещенным в цилиндровой полости, поршень снабжен возвратной пружиной и имеет калиброванный канал для создания над поршнем избыточного давления промывочной жидкости, а в центральном канале поршня установлен обратный клапан. В частных случаях исполнения в расширителе скважин обратного хода- фиксатор резцедержателей выполнен в виде проволоки, пропущенной через отверстия в 2 резцедержателях, или в виде чехла, изготовленного из эластичного материала,например,полиэтиленовой пленки- имеется опускаемый перед подъемом инструмента из скважины предохранительный стержень с перепускным каналом, площадь поперечного сечения которого не более таковой калиброванного канала поршня, при этом канал переводника корпуса выполнен с возможностью приема предохранительного стержня. При таком конструктивном исполнении расширителя скважин обратного хода повышается технико-экономическая эффективность процесса расширения скважин,так как отпадает необходимость постановки расширителя на забой скважины для перевода резцедержателей в транспортное положение в отличие от прототипа. Расширитель может занять транспортное положение сразу после отключения подачи промывочной жидкости. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен продольный разрез расширителя скважин обратного хода на фиг. 2 - сечение по линии А-А фиг. 1. Расширитель состоит из корпуса 1, в пазах которого с нижней стороны шарнирно подвешены резцедержатели 2. В пазах корпуса с верхнего торца имеются защитные козырьки и цилиндровая полость 3, внутри которой расположен поршень 4 со штоком 5, имеющим закругленный наконечник. Поршень снабжен возвратной пружиной 6 и регулировочными кольцами 7, а также обратным клапаном 8 с седлом, имеющим калиброванный канал 9. В цилиндровую полость 3 корпуса с верхнего торца ввернут переводник 10. Для улучшения условий проворачивания резцедержателей 2 с обеих сторон их имеются подшипниковые кольца 11, одетые на шарнирные пальцы 12, снабженные с тыльной стороны шплинтами 13. Для предотвращения неконтролируемых утечек жидкости поршень снабжен манжетой 14, а для фиксации в транспортном положении резцедержателей 2 имеется проволока 15, пропущенная через отверстия 16 в резцедержателях, или надевается чехол 17 из эластичного материала. Диаметр проволоки 15 и толщина материала чехла определяют исходя из того, чтобы усилие жидкости, действующее на поршень, было достаточным для разрыва проволоки 15 или материала чехла 17. Расширитель имеет также предохранительный стержень 18 с перепускным каналом 19. Расширитель используют при расширении скважин следующим образом. Предварительно закрепляют резцедержатели 2 проволокой 16 или чехлом 17 и опускают обычным способом до нижней границы интервала расширения скважины. Включают подачу промывочной жидкости и вращение. Благодаря наличию калиброванного канала 9(диаметр отверстия определяют с учетом того,чтобы величина перепада давления жидкости была достаточной для сжатия пружины) над поршнем создается зона повышенного давления по сравнению с давлением жидкости в затрубном пространстве, 11539 вследствие чего поршень начинает перемещаться вниз, одновременно поджимая возвратную пружину 6 и воздействуя наконечником штока 5 на внутренние грани резцедержателей 2. При этом сначала происходит разрыв проволоки 16 или материала чехла 17, а затем резцедержатели начинают расходиться, воздействуя своими резцами на стенки скважины, постепенно разрушая их,расширяя скважину. Обычно через 20-30 с резцедержатели принимают рабочее положение, то есть внутренние грани резцедержателей займут положения, параллельные наружной поверхности штока 5. В дальнейшем, извлекая инструмент из скважины подъемным устройством, осуществляют расширение скважины на величину заданного интервала, после чего прекращают вращение бурового инструмента и подачу промывочной жидкости, вследствие чего под воздействием сжатой при расширении скважины пружины 6 поршень со штоком 5 переместятся вверх, а детали расширителя займут положения, показанные на фиг. 1. При этом резцедержатели занимают исходное положение под воздействием силы тяжести и зауженного участка стенок скважины при начале подъема инструмента. В случае если поршень не занимает верхнего положения, на что указывает торможение инструмента при начале подъема его, то инструмент с расширителем опускают вниз на некоторую величину и осуществляют свабирование. При этом во время резких движений инструмента с расширителем вниз клапан 8 перекрывает канал 9 седла, создавая дополнительную гидравлическую нагрузку, направленную вверх в помощь пружине 6. По мере подъема инструмента на величину рабочей трубы внутрь инструмента опускают предохранительный стержень 18 с перепускным каналом 19, который перекрывает центральный канал переводника 10, вследствие чего исключается воздействие столба жидкости, находящейся внутри колонны бурильных труб, на поршень, так как площадь поперечного сечения канала 19 выбрана равной или несколько ниже таковой канала 9. Таким образом исключается непроизвольное выдвижение резцедержателей из пазов. Расширитель скважин обратного хода может быть использован также и при расширении всей скважины методом последовательного поинтервального расширения всей скважины. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Расширитель скважин обратного хода,содержащий корпус с цилиндровой полостью,перекрытой сверху переводником на колонну бурильных труб, и продольными пазами с нижнего торца,в которых шарнирно подвешены резцедержатели с фиксатором, установленные с возможностью принятия рабочего положения при взаимодействии со свободным торцом штока,соединенного с поршнем, размещенным в цилиндровой полости, отличающийся тем, что поршень снабжен возвратной пружиной и имеет калиброванный канал для создания над поршнем избыточного давления промывочной жидкости, а в центральном канале поршня установлен обратный клапан. 2. Расширитель по п. 1, отличающийся тем, что фиксатор резцедержателей выполнен в виде проволоки,пропущенной через отверстия,выполненные в резцедержателях, или в виде чехла,изготовленного из эластичного материала,например, полиэтиленовой пленки. 3. Расширитель по пп. 1 или 2, отличающийся тем, что он снабжен предохранительным стержнем,опускаемым перед подъемом расширителя через центральный канал бурильных труб, имеющим перепускной канал, площадь поперечного сечения которого не более таковой упомянутого калиброванного канала, а канал переводника корпуса выполнен с возможностью приема предохранительного стержня.