Расширители
Расширители применяются для расширения диаметра скважины при бурении нефтяных и газовых скважин 1^ак с одновременным расширением ствола, так и с последующим его расширением взамен использования долот большого диаметра.
ОАО НПО «Буровая техника» является ведущим предприятием Российской Федерации по разработке расширителей и выпускает расширители следующих типов.
1. Расширители шарошечные типа РШУ (рис. 4.7). Они предназначены для расширения опережающих (пилотных) стволов скважин при их одновременном или раздельном бурении.
Расширитель состоит из корпуса / и сменных, унифицированных для размерного ряда, породоразрушающих узлов 2, которые | крепятся с помощью эксцентричных пальцев 3 и штифтов 4. Корпус расширителя выполнен в виде ствола, имеющего нижнюю и верхнюю присоединительные резьбы, с приваренной к нему короной, которая у расширителей диаметрами 393,7 и 444,5 мм (рис. 4.7, а) цельнофрезерованная, а у расширителей диаметрами 555 и 660 мм (рис. 4.7, б) — сварная из отдельных лап, скрепленных между собой верхним и нижним фланцами. Расширители имеют центральную промывку, но в них предусмотрены гидромонитор-* ные узлы, которые могут быть изготовлены по желанию заказчика..
Технические характеристики расширителей типа РШУ приведены в табл. 4.9.
2. Расширитель типа БРШ 393,7/269,9 МСТКГ в пятишарошеч — , ном исполнении со сменными породоразрушающими узлами с двумя типами вооружения (МС и ТК) и гидромониторными узлами со сменными вольфрамо-карбидными насадками. Он предназначен для ступенчатого бурения скважин диаметром 393,7 мм и опережающего ствола диаметром 269,9 мм в мягких породах и породах средней твердости для расширения скважины в твердых и крепких породах.
Рис. 4.7. Схемы конструкции расширителей типа РШУ, выпускаемых ОАО «Буровая техника»: а — диаметром 393,7 и 444,5 мм; б — диаметром 555 и 660 мм; / — корпус; 2 — породоразрушающий узел; 3 — эксцентричный палец; 4 — штифт |
3. Расширители типа РШБ. Они предназначены для проходки стволов большого диаметра при роторном способе бурения скважин на суше и на море.
Технические характеристики расширителей типа РШБ приведены в табл. 4.10.
Допустимая осевая нагрузка на расширитель практически не ограничивается, так как может быть до 150 кН на каждый породоразрушающий узел. В комплект расширителя входит пять сменных комплектов шарошечных узлов.
4. Расширители бицентричные типа РАБ (рис. 4.8, табл. 4.11). Их можно использовать вместо раздвижных расширителей для увеличения диаметра скважины до величины, большей проходного диаметра спущенной обсадной колонны, в мягких породах и породах средней твердости. При этом снижается металлоемкость кон — стРУкции скважины за счет возможности уменьшения зазоров
Минимальный диаметр опережающего ствола, мм |
Длина, мм |
Максимальная |
Масса, кг |
|||
Тип расширителя |
частота вращения, мин-1 |
осевая нагрузка, кН |
без запас ных комплектов |
Брутто |
||
III РШУ 393,7 MC-LIB |
244.5 |
705 |
250 |
150 |
230 |
400 |
111 РШУ 393,7 СЗ-ЦВ |
250 |
150 |
232 |
419 |
||
IV РШУ 393,7 MC-L1B |
250 |
200 |
245 |
455 |
||
IV РШУ 393,7 СЗ-ЦВ |
250 |
200 |
248 |
464 |
||
III РШУ 393,7 МС-ЦВУ |
120 |
180 |
231 |
382 |
||
III РШУ 393,7 СЗ-ЦВУ |
120 |
180 |
234 |
388 |
||
IV РШУ 393,7 МС-ЦВУ |
120 |
240 |
249 |
414 |
||
IV РШУ 393,7 СЗ-ЦВУ |
120 |
240 |
250 |
420 |
||
III РШУ 444,5 МС-ЦВ |
295,3 |
730 |
250 |
150 |
280 |
450 |
III РШУ 444,5СЗ-ЦВУ |
250 |
150 |
282 |
463 |
||
V РШУ 444,5 МС-ЦВ |
250 |
250 |
320 |
575 |
||
V РШУ 444,5 СЗ-ЦВ |
250 |
250 |
322 |
583 |
||
III РШУ 444,5 МС-ЦВУ |
ПО |
180 |
281 |
436 |
||
III РШУ 444,5 СЗ-ЦВУ |
110 |
180 |
283 |
445 |
||
|[V РШУ 444,5 МС-ЦВУ |
110 |
300 |
321 |
541 |
/ V РШУ 444,5 СЗ-ЦВУ |
ПО |
300 1 |
323 1 |
550 1 |
||
III РШУ 555 МС-ЦВ |
393,7 |
890 |
180 |
150 |
370 |
580 |
III РШУ 555СЗ-ЦВУ |
180 |
150 |
372 |
584 |
||
V РШУ 555 МС-ЦВ |
180 |
250 |
430 |
725 |
||
VPQjy 555 СЗ-ЦВ |
180 |
250 |
430 |
735 |
||
III РШУ 555 МС-ЦВУ |
90 |
180 |
371 |
556 |
||
III РШУ 555СЗ-ЦВУ |
90 |
180 |
374 |
565 |
||
V РШУ 555 МС-ЦВУ |
90 |
300 |
431 |
691 |
||
V РШУ 555 СЗ-ЦВУ |
90 |
300 |
436 |
550 |
||
III РШУ 660 МС-ЦВ |
490,0 |
890 |
150 |
150 |
420 |
640 |
III РШУ 660 СЗ-ЦВ |
150 |
150 |
423 |
645 |
||
V РШУ 660 МС-ЦВ |
150 |
250 |
510 |
815 |
||
V РШУ 660 СЗ-ЦВ |
150 |
250 |
515 |
825 |
||
III РШУ 660 МС-ЦВУ |
75 |
180 |
422 |
617 |
||
III РШУ 660 СЗ-ЦВУ |
75 |
180 |
425 |
625 |
||
V РШУ 660 МС-ЦВУ |
75 |
300 |
512 |
782 |
||
V РШУ 660 СЗ-ЦВУ |
75 |
300 |
518 |
790 |
Примечание. III, IV, V — число шарошек; 393,7; 444,5; 555; 660 — диаметры расширителей, мм; МС — шарошки с фрезерованными зубьями для мягких передних пород; СЗ — шарошки с твердосплавными зубками для средних с прослоями твердых абразивных пород; II — центральная промывка (при заказе расширителей с гидромониторными узлами — обозначение «ЦГ»); В — опоры шарошек открытые, выполненные на телах качения; 8У — опоры. |
Тип расширителя |
Минимальный диаметр опережающего ствола, мм |
Длина, мм |
Масса (без запасных комплектов), кг |
III РШБ 660 МС-ЦГВ |
393,7 |
1 800 |
630 |
IV РШБ 660 МС-ЦГВ |
700 |
||
III РШБ 914МС-ЦГВ |
660 |
2 100 |
1 020 |
IV РШБ 914 МС-ЦГВ |
1 140 |
||
V РШБ 914 МС-ЦГВ |
1 260 |
||
VI РШБ 914 МС-ЦГВ |
1470 1 |
||
III РШБ 1160МС-ЦГВ |
914 |
2 700 |
1 320 |
IV РШБ 1160 МС-ЦГВ |
4f |
I 580 |
|
V РШБ 1160 МС-ЦГВ |
1 870 |
||
VI РШБ 1160 МС-ЦГВ |
2 020 |
||
VIII РШБ 1160 МС-ЦГВ |
2 600 |
||
III РШБ 1420МС-ЦГВ |
1 160 |
2 700 |
1 720 |
IV РШБ 1420 МС-ЦГВ |
2 180 |
||
V РШБ 1420 МС-ЦГВ |
2 450 |
||
VI РШБ 1420 МС-ЦГВ |
2 820 |
||
VIII РШБ 1420 МС-ЦГВ |
3 540 |
||
X РШБ 1420 МС-ЦГВ |
3 980 |
между обсадными трубами и их диаметров или появляется возможность спуска одной-двух дополнительных промежуточных колонн и соответственно достижения большей глубины бурения.
В отличие от раздвижных расширителей, которые используются только после бурения опережающего ствола, бицентричные ) расширители обеспечивают расширение скважины непосредствен — | но при ее углублении с использованием долота меньшего диамет — 1 ра, по сравнению с проходным диаметром обсадной колонны.
Расширитель типа РАБ используется в основном при роторном ] бурении с осевыми нагрузками в 2 — 3 раза меньшими, чем при ; использовании для этой цели шарошечных долот того же диаметра.
Разработаны бицентричные расширители типа РАБ 140/161/183,,, 161/200/250 и 216/286/346 для использования при капитальном!, ремонте скважин, зарезке новых стволов через обсадную колонну-
Рис. 4.9. Схема расширителя шарошечного ступенчатого типа РШС, выпускаемого ОАО «Буровая техника»: / — ствол; 2 — корпус; 3 — обжимное кольцо; 4 — боковые шарошки |
5. Расширитель шарошечный ступенчатый типа РШС (рис. 4.9). Он предназначен для бурения скважин диаметрами 394…490 мм в породах различной твердости, включая крепкие.
Расширители используются при расширении предварительно пробуренной пилот-скважины меньшего диаметра, а также при совмещенном бурении пилот-скважины и ее расширении. Расширитель состоит из ствола /, стандартных боковых шарошек 4, корпуса 2 и обжимного кольца 3. Боковые шарошки соединены с корпусом электросваркой, а между собой — с помощью обжим — н°го кольца. Для бурения мягких, средних, твердых или крепких
Тип расширителя |
£>р, мм |
Ц„ мм |
Д>, мм |
Длина, мм |
Масса, кг |
РАБ 183-161-140 |
183 |
161 |
140,0 |
550 |
70 |
РАБ 250-214-161 |
250 |
214 |
161,0 |
600 |
80 |
РАБ 340-285-216 |
340 |
285 |
215,9 |
820 |
180 |
РАБ 440-370-295 |
440 |
370 |
295,3 |
1 050 |
250 |
РАБ 530-465-394 |
530 |
465 |
393,7 |
1 200 |
360 |
пород боковые шарошки могут иметь соответствующее вооружение типа М, С, Т или К.
Техническая характеристика расширителей шарошечных ступенчатых типа РШС, выпускаемых ОАО НПО «Буровая техника»
Диаметр, мм:
TOC o "1-5" h z расширителя…………………………………………………… 394, 445, 490
пилотного долота…………………………………………… 269,9 или 295,3
Число шарошек у расширителя…………………………… 3…6
Тип вооружения шарошек……………………………………. М, С, Т, К
Тип промывки………………………………………………………. Прямая
Тип присоединительной резьбы
по ГОСТ 5286—75 ……………………………………………….. По согласова
нию с заказчиком
Длина (с пилотным долотом), мм………………………… Около 1000
Масса, кг………………………………………………………………… 170, 250, 340
ОАО «Волгабурмаш» выпускает расширители нерегулируемого большого диаметра (558,8; 700 и 850 мм) для бурения скважин с пилот-долотом в качестве разбуривателя восстающих выработок либо для расширения ранее пробуренных скважин до требуемого диаметра. Расширители этого типа применяются для бурения скважин большого диаметра при строительстве каркасных свайных оснований, а также при бурении нефтяных и газовых скважин в северных районах в верхних интервалах разреза, представленных отложениями многолетнемерзлых пород.
В пробуренной скважине интервал глубин расположения многолетнемерзлых пород изолируется с помощью промежуточной теплоизоляционной обсадной колонны, исключающей теплообмен между породой и относительно теплым буровым раствором или добываемым флюидом.
Очистка забоя от выбуренной породы осуществляется через три или четыре отверстия в корпусе (в зависимости от числа шарошек
Показатели |
Номинальный диаметр расширителя, мм |
||
558.8 |
700 |
850 |
|
Диаметр пилотного долота, мм |
311,1 |
444,5 |
490 |
Типы вооружения шарошек расширителя |
м, MC, мз, сз, тз |
м, MC, мз. сз, ст, тз |
с |
Присоединительная резьба: верхняя нижняя |
Ниппель 3-152 Муфта 3-152 |
Ниппель 3-177 Муфта 3-177 |
Ниппель 3-177 Муфта 3-177 |
Число шарошек в расширителе |
3(4) |
3(4) |
3(4) |
Длина расширителя, мм |
1 500 |
1 700 |
1 700 |
Диаметр корпуса расширителя, мм |
178 |
229 |
229 |
Масса расширителя в сборе, кг |
670 (760) |
800 (940) |
980 (1 140) |
Примечание. В скобках указана масса расширителя с четырьмя шарошками. |
в расширителе). Выходы их промывочных каналов оснащены сменными износостойкими насадками.
Технические характеристики шарошечных расширителей большого диаметра приведены в табл. 4.12.