ФРЕЗЕР МАГНИТНЫЙ

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может использоваться при проведении ловильных работ в нефтяных, газовых и геологоразведочных скважинах для захвата и последующего извлечения с забоя скважин мелких металлических предметов.
Известен магнитный фрезер по патенту на изобретение SU №662690. В предлагаемом устройстве магнитная система выполнена в виде эластичной ленты с размещенными на ней магнитами, при этом на внутренней поверхности корпуса закреплены ферромагнитные кольца для взаимодействия с магнитной системой, а в магнитной системе использованы магниты с направленной текстурой. Недостатком магнитного фрезера, является отсутствие промывки забоя.
Известен магнитный фрезер по патенту на изобретение SU №636373. Магнитный фрезер, содержит корпус с режущим элементом, внутри которого установлен центральный магнит с втулкой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы фрезера за счет увеличения площади контакта магнитов с ловимыми предметами, фрезер снабжен дополнительным кольцевым магнитом, установленным в корпусе под центральным магнитом. Недостатком магнитного фрезера, является отсутствие промывки забоя.
Известен магнитный фрезер по патенту на изобретение SU №623955. Магнитный фрезер, содержит корпус, внутри которого установлены подпружиненные магниты, и фрезерную коронку, отличающийся тем, что, с делью повышения надежности работы магнитного фрезера за счет обеспечения возможности улавливания металлических предметов независимо от их длины и формы, магниты подпружинены в радиальном направлении относительно корпуса. Недостатком магнитного фрезера, является сложность конструкции.
Известен магнитный ловитель по патенту РФ на изобретение №2213200 Изобретение относится к устройствам для извлечения металлических предметов из скважин. Магнитный ловитель содержит корпус и расположенную в нем магнитную систему с постоянными магнитами, имеющую в поперечном сечении серповидную форму. Магнитная система выполнена из двух или более продольных магнитопроводов, между которыми размещены постоянные магниты. Техническим результатом является увеличение грузоподъемности магнитного ловителя. Недостатком магнитного ловителя, является низкая надежность.
Известен магнитный ловитель колонный по патенту РФ на изобретение №139265. Магнитный ловитель колонный, содержащий трубчатый корпус, на концах которого выполнены соответственно муфтовая и ниппельная присоединительные резьбы, а на боковой поверхности корпуса в глухих радиальных отверстиях закреплены на равных расстояниях друг от друга расположенные рядами равномерно по окружности магниты, магниты каждого ряда размещены симметрично по рабочей поверхности магнитного ловителя колонного относительно магнитов соседних рядов, отличающийся тем, что в каждом ряду размещено от 4 до 6 магнитов, которые закреплены в глухих радиальных отверстиях развальцовкой. Недостатком магнитного ловителя, является отсутствие промывки забоя.
Известен скважинный магнитный ловитель по патенту РФ на полезную модель №107269. Скважинный магнитный ловитель, включает стальной цилиндрический корпус с резьбой для присоединения к скважинной трубе и перегородкой для крепления магнитной системы, набор постоянных магнитов и центральный магнитопровод в форме конуса с упором и хвостовиком, имеющий центральный промывочный канал, большее основание которого прикреплено к рабочему торцу защитным фланцем и связано с подкладкой. Защитный фланец выполнен в виде диска с осевым отверстием и резьбой на наружной и внутренней поверхностях, при этом по наружной поверхности диск связан с резьбой, образованной в цилиндрическом корпусе, а по внутренней - с резьбой, выполненной в основании конуса магнитопровода, причем подкладка установлена в выточке оконечности цилиндрического корпуса, глубина которой составляет не более 1/3 толщины подкладки. Хвостовик центрального магнитопровода установлен в отверстии перегородки корпуса через втулку и закреплен между двумя шайбами из немагнитного материала, причем упор размещен в выточке шайбы, примыкающей к набору постоянных магнитов. Подкладка содержит основание, прикрепляемое к защитному фланцу винтовым соединением, при этом рабочая поверхность подкладки покрыта слоем пластической массы, выбранной из условия сохранения отпечатка при контакте с объектом. Недостатком скважинного магнитного ловителя, является сложность конструкции.
Известен по патенту РФ на полезную модель №1712. Магнитный ловитель включает установленную в цилиндрическом корпусе магнитную систему в виде постоянных магнитов, размещенных между магнитопроводами разноименной полярности, связанных между собой крепежными элементами, магниты и магнитопроводы выполнены в виде пластин, причем магнитная система состоит по крайней мере из двух частей, заключенных в дополнительные оболочки и установленных в цилиндрическом корпусе друг над другом с возможностью вращения вокруг оси корпуса, при этом нижняя часть закреплена в корпусе неподвижно. Постоянные магниты намагничены вдоль диаметра навстречу друг другу. Верхняя часть магнитной системы содержит диск-магнитопровод, на котором размещены реверсивно намагниченные вдоль оси ловителя дополнительные магниты, подключенные к магнитопроводам. Недостатком магнитного ловителя, является отсутствие промывки забоя.
Известен скважинный магнитный ловитель по патенту РФ на изобретение №2074947 Использование: изобретение относится к инструментам, применяемым при бурении скважин различного назначения и диаметра для очистки забоя и при ремонтно-восстановительных работах с целью извлечения на поверхность обломком инструмента, оборудования и других ферромагнитных деталей и частиц, включая твердосплавные зубья шарошек, обладающих слабыми магнитными свойствами. Сущность изобретения: скважинный магнитный ловитель содержит круговой цилиндрический корпус с переходником и фрезерной коронкой. В корпусе установлена магнитная система с промывочными каналами, расположенными на периферийном магнитопроводе. Магнитная система имеет периферийный магнитопровод и соосный с ним центральный магнитопровод, выполненные из магнитомягкого материала. Между ними расположены постоянные магниты. Центральный магнитопровод выполнен в виде конуса, усеченного конуса, многогранной пирамиды или усеченной многогранной пирамиды, основания которых обращены к нижнему торцу ловителя. Ловитель дополнительно снабжен защитными диамагнитными пластинами, расположенными сверху и снизу магнитной системы. Недостатком скважинного магнитного ловителя является низкая эффективность захвата мелких металических предметов так как они смываются потоком промывочной жидкости.
Известен гидромагнитный фрезер ловитель по патенту РФ на изобретение №2194145. Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для извлечения из скважин предметов, обладающих ферромагнитными свойствами, а именно к магнитному ловителю, обеспечивающему прокачку промывочной жидкости через него. Гидромагнитный фрезер-ловитель содержит связанный с соединительным переводником и фрезерной воронкой корпус с размещенной внутри него магнитной системой и имеет промывочный канал. Промывочный канал выполнен с фильтрующей пластиной, установленной в нижней части переводника, с симметрично расположенными в ней отверстиями, оси которых параллельны оси корпуса, и образующей промывочный канал ловителя. Магнитная система содержит стакан, внутренние стенки которого образуют промывочный канал системы, сообщенный с промывочным каналом ловителя. В дне стакана выполнены наклонные отверстия, расходящиеся в сторону забоя. Диаметр промывочного канала ловителя больше диаметра промывочного канала системы. Диаметр отверстий в пластине меньше, чем диаметр отверстий в дне стакана. Общая пропускная площадь отверстий в пластине больше, чем в дне стакана. Использование изобретения позволяет повысить эффективность очистки забоя и надежность работы ловителя. Недостатком гидромагнитного фрезера ловителя является низкая эффективность захвата мелких металических предметов так как они смываются потоком промывочной жидкости.
Известен скважинный магнитный ловитель по патенту РФ на изобретение №2272888 (прототип). Изобретение относится к инструментам, используемым при бурении нефтяных и газовых скважин для целей извлечения на поверхность обломков инструмента, твердосплавных слабомагнитных зубьев шарошек и других ферромагнитных частиц и предметов. Устройство включает фрезерную коронку, цилиндрический корпус с отверстиями каналов для промывки скважины на части боковой поверхности под углом относительно оси ловителя, установленную на немагнитной плите в цилиндрической полости магнитную систему. Магнитная система набрана из постоянных магнитов из редкоземельных металлов, закрепленных на боковых поверхностях ферромагнитных вставок, образующих полюса магнитной системы. Постоянные магниты расположены навстречу друг другу по полярности и закрыты скобообразными титановыми экранами. По ширине полюсов магнитная система имеет не менее одной трети больше ширины магнитов. Магнитная система и полость заполнены наполнителем, обеспечивающим ударную прочность системы вдоль оси ловителя и исключение замыкания магнитного потока Недостатком скважинного магнитного ловителя является низкая надежность связанная с быстрым размывом отверстий для промывки скважины, а также недостаточной эффективностью захвата металлических предметов.
Задачами создания полезной модели являются: повышение надежности фрезера магнитного, а также эффективности захвата металлических предметов и их удаления из фрезера после подъема из скважины.
Решение указанных задач достигнуто за счет того, что фрезер магнитный включает цилиндрический стальной корпус с муфтовой соединительной резьбой в верхней части и центральным каналом соединенным с наклонными каналами, выходящими на боковую поверхность корпуса для прохождения промывочной жидкости, фрезерную коронку и магнитную систему, отличающийся тем, что фрезерная коронка крепится к корпусу на резьбе, причем между нижним торцом корпуса и внутренним упорным торцом фрезерной коронки закреплена круглая вставка, а магниты магнитной системы установлены не равномерно по окружности фрезерной коронки. Внутренняя поверхность фрезерной коронки выполнена ступенчатой, с увеличением внутреннего диаметра в сторону круглой вставки. Для магнитной системы используются постоянные магниты из редкоземельных металлов. В наклонных каналах для прохождения промывочной жидкости установлены гидроманиторные насадки или втулки из твердого сплава. В качестве твердого сплава для гидроманиторных насадок может быть использован вольфрамокобальтовый сплав.
Предложенное техническое решение обладает новизной и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями полезной модели. Новизна технического решения подтверждается проведенными патентными исследованиями. Промышленная применимость обусловлена тем, что при изготовлении фрезера магнитного применяются известные технологии.
Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1…2, где:
на фиг. 1 показан продольный разрез фрезера магнитного,
на фиг. 2 приведен разрез А-А.
Фрезер магнитный состоит из цилиндрического стального корпуса 1 с муфтовой соединительной резьбой 2 в верхней части и центральным каналом 3, соединенным с наклонными каналами 4 выходящими на боковую поверхность корпуса 5 для прохождения промывочной жидкости, фрезерной коронки 6 и магнитной системы 7. Фрезерная коронка 6 крепится к корпусу на резьбе 8, причем между нижним торцом 9 корпуса 1 и внутренним упорным торцом 10 фрезерной коронки 6 закреплена круглая вставка 11, а магниты 12 магнитной системы 7 установлены не равномерно по окружности фрезерной коронки 6. Внутренняя поверхность фрезерной коронки 6 выполнена ступенчатой с увеличением внутреннего диаметра в сторону круглой вставки 11. Для магнитной системы 7 используются постоянные магниты из редкоземельных металлов. В наклонных каналах 4 для прохождения промывочной жидкости установлены гидроманиторные насадки 13 или втулки из твердого сплава. В качестве твердого сплава для гидроманиторных насадок 13 может быть использован вольфрамокобальтовый сплав.
Фрезер магнитный работает следующим образом. Фрезер магнитный соединительной резьбой 2 соединяют с колонной буровых труб и спускают в скважину. Включают циркуляцию промывочной жидкости и вращение. Промывочная жидкость проходит по центральному каналу 3 и наклонным каналам 4, выходящими на боковую поверхность корпуса 5 и очищает забой от шлама, а металлические предметы фиксируются магнитами 12 магнитной системы 7. После подъема колонны буровых труб, резьба 8 разбирается, из фрезерной коронки 6 удаляются металлические предметы и при необходимости быстро заменяется изношенная фрезерная головка. В случае использования фрезера магнитного в качестве оконной фрезы, например для зарезки окна в обсадной колонне, вырезанная по контуру часть попадает внутрь фрезерной коронки 6 и за счет неравномерной установки магнитов 12 магнитной системы 7, смещается от центра в сторону большего магнитного поля. Так как внутренняя поверхность фрезерной коронки 6 выполнена ступенчатой с увеличением внутреннего диаметра в сторону круглой вставки 11, вырезанная часть обсадной трубы надежно удерживается в фрезерной коронке 6.
Применение полезной модели позволило:
1. Обеспечить быструю замену фрезерной коронки.
2. Повысить надежность захвата и удержания извлекаемых металлических предметов.
3. Обеспечить подъем металических предметов из скважины.
4. Снизить время освобождения фрезера магнитного от извлеченных металлических предметов.
5. Увеличить надежность и ресурс работы фрезера магнитного.
6. Предохранить от износа каналы для прохождения промывочной жидкости.