КОЛЬЦЕВОЙ ФРЕЗЕР

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована при ликвидации аварий в бурящихся и эксплуатируемых скважинах путем фрезерования аварийных металлических предметов.
Известен фрезер, содержащий корпус с дном, рабочей полостью в нижней его части и коаксиальными отверстиями, выполненными в дне, разрушающий элемент режуще-истирающего типа, установленный под дном корпуса, (см. Авторское свидетельство СССР N 1504329, МПК Е21В 29/00, опубл. 30.08.1989). Однако известный фрезер имеет невысокую величину проходки и недостаточно надежен в работе.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности и достигаемому при использовании полезной модели техническому результату является кольцевой фрезер, включающий корпус с присоединительной резьбой, режуще-истирающим элементом, промывочными каналами на нижнем торце и пазами на внутренней и внешней поверхности корпуса (Пустовойтенко И.П. Предупреждение и методы ликвидации аварий и осложнений в бурении. М.: Недра, 1987, с.193-195). Конструкция прототипа также не обеспечивает необходимую величину проходки и надежность работы, что обусловлено неэффективной промывкой при офрезеровании аварийных объектов, приводящей к заклиниванию инструмента, и недостаточной прочностью корпуса.
Задача, положенная в основу настоящей полезной модели, заключается в повышении надежности работы и величины проходки.
Поставленная задача решается тем, что в кольцевом фрезере, содержащем корпус с присоединительной резьбой, режуще-истирающим элементом, промывочными радиальными каналами на нижнем торце и пазами на внутренней и внешней поверхностях корпуса, пазы на внутренней поверхности корпуса выполнены параллельно и перпендикулярно его продольной оси, причем в нижней части продольных пазов размещены жестко связанные с корпусом опорные вставки, на которых закреплен режуще-истирающий элемент, а боковые продольные пазы на внешней поверхности корпуса выполнены с расширяющейся верхней частью.
Кроме того, боковые продольные пазы на внешней поверхности корпуса выполнены наклонными к ее образующей
Кроме того, промывочные радиальные каналы на нижнем торце корпуса выполнены криволинейными.
Технический результат полезной модели заключается в том, что выполнение пазов на внутренней поверхности корпуса фрезера предложенным образом повышает эффективность промывки, обеспечивает турбулентность потока и кавитации, улучшает вынос стружки наружу, предотвращая тем самим налипание продуктов разрушения на режущую часть и заклинивание инструмента.
Кроме того, грани этих пазов облегчают офрезеровывание аварийного объекта снаружи, увеличивают скорость проходки. Выполнение наружных боковых пазов с расширяющейся верхней частью также облегчает отвод стружки, цемента, разрушенной горной породы промывочной жидкостью. Закрепление режуще-истирающего элемента на опорных вставках, размещенных в нижней части продольных пазов на внутренней поверхности корпуса, обеспечивает создание монолитного корпуса, упрощает технологию создания продольных пазов на внутренней поверхности. В случае выполнения продольных пазов на внешней поверхности корпуса наклонными улучшаются условия резания, увеличивается ресурс работы фрезера, повышается надежность его в эксплуатации.
Выполнение торцевых промывочных радиальных каналов криволинейными также улучшает условия резания, делает его плавным, безударным, за счет чего повышается скорость резания и долговечность фрезера.
Предпочтительные варианты исполнения полезной модели описываются далее на основе представленных чертежей, где:
на фиг.1 представлен кольцевой фрезер, продольный разрез;
на фиг.2 - вид А на фиг.1;
на фиг.3 - вид Б на фиг.1;
на фиг.4 - вид В на фиг.1.
Фрезер включает корпус 1 с режуще-истирающим элементом 2 на нижнем торце и присоединительной резьбой 3. На внутренней поверхности корпуса 1 выполнены продольные параллельные оси корпуса 1 пазы 4 и кольцевые перпендикулярные оси корпуса пазы 5. В нижней части пазов 4 размещены опорные вставки 6, жестко связанные с корпусом 1, например, пайкой или сваркой.
Вставки 6 представляют собой элемент конструкции, повторяющий и дополняющий внутренние и наружные формы корпуса 1, выполненные из твердого сплава, например, типа ВК. Элемент 2 закреплен на вставках 6, как на торце корпуса.
На наружной поверхности корпуса 1 выполнены продольные пазы 7 с расширяющейся верхней частью 8 (фиг.3) и торцевые промывочные радиальные каналы 9 (фиг.4).
Кольцевой фрезер работает следующим образом. Фрезер спускают на бурильной колонне на аварийную прихваченную трубу (бурильную, насосно-компрессорную, насосную штангу или круглый предмет), захватывая и пропуская ее внутрь. С помощью бурильной колонны вращают фрезер, создавая осевое усилие на фрезер в сторону аварийной колонны. Фрезер элементом 2 бурит породу и посторонние металлические предметы вокруг аварийной трубы и одновременно обуривает аварийную трубу. При этом внутренние зубья (выступы), которые образованы продольными 4 и кольцевыми 5 пазами, снимают с наружной поверхности аварийной трубы налипший шлам или часть металла, создавая заданный размер наружного диаметра аварийной трубы для последующего захвата ее ловильным инструментом. При офрезеровании аварийной трубы через внутреннюю полость фрезера прокачивают промывочную жидкость. При прохождении жидкости через кольцевые пазы 5 возникает кавитация. При разрыве возникших пузырьков воздуха на режущих поверхностях режущего элемента 2 от микроударов эти поверхности очищаются от налипшей стружки и улучшают процесс резания. Стружка и шлам выносятся через торцевые каналы 9 и наружные продольные пазы 7 от забоя вверх.
При достижении расширения 8 в наружном продольном пазу 7 раствор со стружкой и шламом растекается в полости расширения и выходит из нее вверх в пространство между корпусом и обсадной колонной. За счет расширения 8 облегчается выход раствора со шламом вверх.
Фрезерование производится на заданную глубину, необходимую для захвата ловильного инструмента. После этого поднимают фрезер на дневную поверхность.
Предлагаемая конструкция фрезера обеспечивает эффективную промывку при офрезеровании аварийных объектов, позволяют создать монолитный корпус, что в итоге повышает надежность фрезера и увеличивает проходку.