Фреза

Полезная модель относится к буровой технике, в частности, к режущему инструменту, применяемому в комплекте с клином-отклонителем, и может быть использована для вскрытия «окна» в обсадной колонне и забуривания в скважину нового ствола.
Известна фреза для прорезания «окна» в обсадной колонне в буровой скважине и дальнейшего бурения длинного кармана, включающая полый корпус, в котором выполнен промывочный канал вдоль оси фрезы, нижняя часть имеет вооруженные алмазосодержащими пластинами лопасти спиральной формы, плавно с радиусом переходящие с торца в коническую боковую часть, с последующим переходом в цилиндрическую часть, на которой выполнены дополнительные, имеющие спиральную форму, лопасти, оснащенные износоустойчивым режуще-истирающим покрытием (патент RU 131410, МПК Е21В 29/00, опубл. 20.08.2013 г.).
Недостаток известной фрезы состоит в том, что данный инструмент содержит алмазосодержащие пластины, которые имеют свойство скалываться в процессе работы, что приводит к резкому снижению эффективности инструмента, а также ведет к заметному удорожанию ремонта инструмента.
Наиболее близкой к заявляемой является фреза с использованием клина-отклонителя, содержащая полый корпус с промывочным каналом вдоль оси фрезы, сквозные промывочные отверстия в режущей части корпуса, выполненные под углом к оси фрезы, верхняя часть корпуса выполнена цилиндрической формы, а боковая - переменного сечения в виде многогранника, грани которого имеют в сечении форму неправильной трапеции, на которой закреплены режущие элементы, боковые и торцевые рабочие режущие поверхности корпуса покрыты износоустойчивым слоем покрытия, нижняя торцевая поверхность корпуса выполнена с режущими элементами и имеет продольные непрерывные пазы между боковыми рабочими поверхностями. Корпус выполнен неразъемным, сужающимся книзу, режущие боковые поверхности выполнены в виде непрерывно-ступенчатой системы с пологим переходом одной режущей части к другой и с непрерывно нанесенным на эти поверхности слоем износоустойчивого режуще-истирающего покрытия с количеством ступенек не менее двух, режуще-истирающие поверхности боковой и торцевой частей корпуса усилены режущими элементами, жестко закрепленными в продольных пазах, выполненных в ступеньках режущих кромок, образованных в месте перехода от цилиндрической к конической поверхностям, режущие элементы имеют форму плоского сегмента круга или плоской неправильной трапеции, непрерывные продольные пазы между боковыми рабочими поверхностями выполнены под углом 2°±0,2 в горизонтальной и 5°±0,2 в вертикальной плоскостях к оси корпуса (патент RU 103564, МПК Е21В 29/06, опубл. 20.04.2011 г.).
Недостатком прототипа является плоская форма торцевой части, что ухудшает отвод продуктов резания, а также может приводить к «зависанию» инструмента при прохождении «нулевой точки». Другим недостатком прототипа является отсутствие промывочных отверстий на торцевой части инструмента, что ухудшает отвод продуктов резания.
Задачей полезной модели является повышение эффективности процесса резания окна в обсадной колонне.
Технический результат - повышение скорости фрезерования за счет лучшего отвода шлама и прохождения «нулевой точки».
Задача решается, а технический результат достигается фрезой с возможностью закрепления на клине-отклонителе, содержащей полый корпус с промывочным каналом вдоль оси фрезы, сквозные промывочные отверстия в режущей части корпуса, выполненные под углом к оси фрезы, причем верхняя часть корпуса выполнена цилиндрической формы, а боковая - переменного сечения в виде многогранника, на которой закреплены режущие элементы, при этом нижняя торцевая поверхность корпуса выполнена с режущими элементами, а режуще-истирающие поверхности боковой и торцевой частей корпуса усилены режущими элементами, жестко закрепленными в продольных пазах, выполненных в ступеньках режущих кромок, режущие элементы имеют форму плоской неправильной трапеции. В отличие от прототипа корпус соединен неразъемным соединением с переводником, сквозные промывочные отверстия для подвода промывочной жидкости выполнены на боковой и торцевой частях фрезы, оснащенных лопастями, имеющими прямоугольное сечение и покрытыми режущим покрытием из бурового сплава, представляющего собой композиционный пруток, выполненный из колотого вольфрамокобальтового твердого сплава, который залит припоем на никелевой основе, причем торцевая часть корпуса выполнена в виде конуса с лопастями, сходящимися в центре торцевой части фрезы, которые усилены твердосплавными режущими пластинами, установленными и запаянными в пазы.
Технический результат достигается следующим. Торцевая часть корпуса выполнена в виде конуса с лопастями, сходящимися в центре торцевой части фрезы, что ведет к лучшему выведению шлама, лучшему прохождению «нулевой точки» и, в свою очередь, к увеличению скорости фрезерования.
Сущность полезной модели поясняет чертеж, где показана заявляемая фреза.
Фреза содержит:
1 - переводник
2 - корпус
3 - неразъемное соединение между переводником и корпусом
4 - промывочные отверстия
5 - лопасти
6 - твердосплавные режущие пластины
7 - покрытие из бурового сплава
8 - торцевая часть фрезы
9 - боковая часть фрезы.
Фреза содержит полый корпус 2 с промывочным каналом (не показано) вдоль оси фрезы, сквозные промывочные отверстия 4 в режущей части корпуса, выполненные под углом к оси фрезы. Корпус соединен неразъемным соединением 3 с переводником 1, сквозные промывочные отверстия 4 для подвода промывочной жидкости выполнены на боковой 9 и торцевой 8 частях фрезы, оснащенных лопастями 5, имеющими прямоугольное сечение и покрытыми режущим покрытием 7 из бурового сплава, представляющего собой композиционный пруток, выполненный из колотого вольфрамокобальтового твердого сплава, который залит припоем на никелевой основе. Причем торцевая часть 8 выполнена в виде конуса с лопастями 5, сходящимися в центре торцевой части фрезы, которые усилены твердосплавными режущими пластинами 6, установленными и запаянными в пазы.
Фреза работает следующим образом.
Фрезер при помощи срезного винта закрепляется на клине-отклонителе (не показано), затем вся компоновка транспортируется в место вырезки окна. После ориентирования и установки клина-отклонителя происходит срезка срезного винта. Инструмент имеет осевой канал (не показано), через который подается промывочная жидкость под давлением. Через промывочные отверстия 4, а также отверстия в торцевой части фрезы жидкость выходит наружу для охлаждения твердосплавных частиц режуще-истирающего покрытия на боковой 9 и торцевой 8 частях, для удаления отходов, «продуктов» зарезки в процессе формирования окна в стенке обсадной колонны, от режущих элементов 6. Фреза, вращаясь, перемещается вдоль клина-отклонителя (не показано) с вскрытием окна в обсадной колонне. На начальном этапе фрезерования колонны в работу вступает боковая часть 9 с пологим переходом, оснащенная твердосплавными пластинами 6. В процессе фрезерования режущие элементы бурсплава 7 на лопастях 5 скалываются, образуя острые кромки, таким образом, обеспечивается самозатачивание. Конструкция торцевой части 8 в форме конуса с лопастями способствует смещению фрезера в заколонное пространство при прохождении «мертвой точки». Примененный бурсплав, конфигурация лопастей, а также наличие режущих пластин 6 приводят к возникновению крупной стружки при фрезеровании обсадной колонны, что свидетельствует о более эффективном процессе резания. Далее стружка выносится из зоны резания промывочной жидкостью, поступающей через промывочные каналы.
Таким образом, обеспечивается повышение скорости фрезерования за счет лучшего отвода шлама и прохождения «нулевой точки».