ЗАБОЙНОЕ ФРЕЗЕРНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, предназначена для точного расфрезерования до необходимого диаметра узлов подземного оборудования без проведения спускоподъемной операции.
Известны фрезерные устройства, используемые при ремонте нефтяных и газовых скважин.
Известно устройство для ремонта эксплуатационных скважин, включающее полый цилиндрический корпус, установленные на его поверхности с возможностью осевого перемещения плашки, на внешней стороне снабженные зубьями, представляющие собой в сечении прямоугольные треугольники, RU №30824 U1, Е21В 29/00, 10.07.2003.
Известен фрезер, включающий цилиндрический корпус с промывочными отверстиями, верхний конец которого имеет резьбу для присоединения к колонне бурильных труб, режущий инструмент с режущими элементами, выполненными с износостойкими пластинами, и дополнительно содержащий вспомогательную оснастку с основными режущими элементами, RU №34620 U1, Е21В 29/00, 10.12.2003.
Известен фрезер забойный, состоящий из цилиндрического корпуса, верхний конец которого оснащен резьбой для присоединения к колонне бурильных труб, снабженного лопастями с режущими элементами, выполненными в виде пластин ступенчатого типа и напаянными на лопасти, RU №111882 U1, Е21В 29/00, 27.12.2011.
Известен фрезер пилотный, состоящий из цилиндрического корпуса, верхний конец которого оснащен резьбой для присоединения к колонне бурильных труб, снабженного лопастями с режущими элементами, выполненными в виде пластин ступенчатого типа и напаянными на лопасти, и из направляющего штока с режущими элементами в нижней его части, RU №113535 U1, Е21В 29/00, 20.02.2012.
Известен фрезер забойный, включающий цилиндрический корпус, верхний конец которого выполнен с резьбой для присоединения к колонне бурильных труб, а на нижнем конце расположены лезвия Г-образной формы, покрытые твердосплавным материалом, между ними на нижнем торце выполнены промывочные отверстия, RU №119386 U1, Е21В 29/00, 20.08.2012.
Известен фрезер колонный, состоящий из цилиндрического корпуса с конической нижней частью и присоединительной резьбой для крепления к колонне бурильных труб, на корпусе вдоль его оси на конической и частично на цилиндрической поверхностях расположены зубья, RU №125619 U1, Е21В 29/00, 10.03.2013.
Известен фрез пилотный, содержащий корпус с присоединительной резьбой и продольными пазами на наружной поверхности с жестко закрепленными в них вставками с режуще-истирающим элементом, промывочными радиальными каналами, при этом корпус снизу оснащен полой цилиндрической направляющей диаметром, меньшим внутреннего диаметра аварийной бурильной трубы, RU №157205 U1, Е21В 29/00, 27.11.2015.
Известные фрезы имеют индивидуальное конструктивное выполнение, от которого зависит эксплуатационное использование их.
Известны фрезерные устройства, используемые в качестве режущих инструментов в машиностроении при металлообработке деталей.
Известна концевая фреза, содержащая хвостовик и цилиндрическую режущую часть, включающую затылки, зубья с прямолинейными боковыми режущими лезвиями, расположенными на цилиндрической поверхности фрезы, и с торцовыми режущими лезвиями, каждое из которых наклонено под углом α к прямолинейному боковому режущему лезвию, при этом она снабжена двумя дополнительными зубьями меньшей высоты, выполненными с косыми боковыми режущими лезвиями, каждое из которых наклонено под углом γ к оси цилиндрической поверхности, RU №125502 U1, В23С 5/10, 10.03.2013.
Известна фреза концевая, содержащая хвостовик и режущую часть с винтовыми зубьями, разделенными канавками для схода стружки, при этом режущая часть выполнена с торцем, состоящим из плоского участка, расположенного перпендикулярно оси вращения, и криволинейного участка, образованного двумя сопряженными участками окружностей, RU №145350 U1, В23С 5/10, 20.09.2014.
Известна фреза составная с центрирующим конусом и шлицевым соединением, содержащая соединенные между собой посредством пайки, твердосплавную режущую часть и сопрягаемый с ней хвостовик из конструкционной стали, RU №154597 U1, В23С 5/10, 27.08.2015; RU №154596 U1, В23С 5/10, 27.08.2015; RU №154595 U1, В23С 5/10, 27.08.2015; RU №154594 U1, В23С 5/10, 27.08.2015; RU №154593 U1, В23С 5/10, 27.08.2015.
Известна концевая фреза, содержащая продольную ось, хвостовик и рабочую часть, включающую разделенные стружечными канавками зубья с режущими кромками, расположенными на цилиндрической поверхности, и торцовыми режущими кромками, при этом один из зубьев концевой фрезы выполнен с левым направлением винтовой канавки и режущей кромкой, а другой - с правым направлением винтовой канавки и режущей кромкой, RU №155762 U1, В23С 5/10, 20.10.2015.
Известна фреза концевая твердосплавная, содержащая хвостовик и рабочую режущую часть с режущими зубьями, расположенными на цилиндрической и торцевой поверхностях фрезы, при этом режущие зубья на цилиндрической поверхности фрезы выполнены с передними углами разной величины γ1 и γ2 и расположены при чередовании через зуб режущих зубьев с передним углом γ1 и режущих зубьев с передним углом γ2, RU №165438 U1, В23С 5/10, 20.10.2016.
В известных фрезах признаков, тождественных заявленному техническому решению, не обнаружено.
Известно фрезерное устройство, содержащее фрезер, состоящий из цилиндрического корпуса, снабженного лопастями с твердосплавными элементами, и центрирующее устройство, соединенные резьбовым соединением, RU №142914 U1, В23С 3/00, 10.07.2014.
Данное техническое решение принято в качестве ближайшего аналога настоящей полезной модели.
Фрезерное устройство ближайшего аналога состоит из фрезера и центрирующего устройства и предназначено для совместной эксплуатации при восстановлении и ремонте скважин по очистке забоя.
Фрезерное устройство ближайшего аналога выполнено разъемным двусоставным и конструктивное выполнение его фрезера и центрирующего устройства повышает эксплуатационные возможности, однако проведение работ по точному расфрезеровыванию подземного оборудования и возможности фрезерования без необходимости подъема его в нем не предусмотрено.
В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей обеспечить расфрезерование подземного оборудования без проведения спускоподъемной операции, повысить точность позиционирования относительно оси эксплуатационной колонны труб и эксплуатационные качества.
Технический результат настоящей полезной модели заключается в получении фрезерного устройства для высокоточного позиционирования при жестком соединении посредством сварки стабилизатора, фрезера и центрирующего устройства, в максимальном вымывании продуктов фрезерования из рабочей зоны, в возможности фрезерования без 5
необходимости подъема подземного оборудования при совокупном позиционировании центрирующего устройства по не расфрезерованной поверхности и стабилизатора по расфрезерованной поверхности подземного оборудования.
Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что забойное фрезерное устройство содержит фрезер и центрирующее устройство. Фрезер состоит из цилиндрического корпуса, снабженного лопастями с твердосплавными элементами, и имеет присоединительную резьбу. Центрирующее устройство соединено с фрезером.
Забойное фрезерное устройство дополнительно содержит стабилизатор.
Стабилизатор выполнен с корпусом в виде трубы, которая армирована наплавкой из твердого сплава на наружной поверхности.
Труба имеет резьбу и соединена с одной стороны с бурильной колонной труб, а с другой имеет резьбу для соединения с фрезером.
Резьбовые соединения фрезера со стабилизатором и центрирующим устройством выполнены жесткими посредством сварки, содержащими сварные швы при соединении резьбовых соединений фрезера со стабилизатором и центрирующим устройством соответственно.
Жесткие соединения объединяют стабилизатор, фрезер и центрирующее устройство в единое устройство высокоточного позиционирования.
Центрирующее устройство имеет корпус с промывочными отверстиями, наконечник и подпружиненные колодки.
Центрирующее устройство имеет возможность позиционирования по не расфрезерованным поверхностям подземного оборудования.
Стабилизатор имеет возможность позиционирования по расфрезерованной поверхности подземного оборудования.
Возможности позиционирования центрирующего устройства и стабилизатора в совокупности обеспечивают возможности высокоточного 6
фрезерования без необходимости подъема подземного оборудования на поверхность, разборки и растачивания на станочном оборудовании.
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящей полезной модели, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображены:
на фиг. 1 - Забойное фрезерное устройство, общий вид;
на фиг. 2 - Фрезер, общий вид;
на фиг. 3 - Центрирующее устройство, разрез;
на фиг. 4 - Стабилизатор, разрез.
Забойное фрезерное устройство содержит:
Фрезер – 1;
Центрирующее устройство – 2;
Стабилизатор – 3;
Сварной шов (фрезера 1 и стабилизатора 3) – 4;
Сварной шов (фрезера 1 и устройства 2) - 5.
Фрезер 1 содержит:
цилиндрический корпус - 6,
лопасти (на корпус 6) - 7,
твердосплавные элементы (на лопастях 7) - 8.
Присоединительную муфтовую резьбу (для фрезера 1 и стабилизатора 3) - 9.
Присоединительную муфтовую резьбу (для фрезера 1 и устройства 2) - 10.
Центрирующее устройство 2 содержит:
Корпус - 11,
промывочные отверстия (в корпусе 11) - 12.
Колодки - 13,
пружины (в колодках 13) - 14.
Наконечник – 15.
Ниппельную резьбу (для устройства 2 и фрезера 1) - 16.
Стабилизатор 3 содержит:
Корпус в виде трубы - 17,
наплавку из твердого сплава (на корпусе 17) - 18.
Присоединительную муфтовую резьбу к эксплуатационной колонне труб - 19.
Ниппельную резьбу (для стабилизатора 3 и фрезера 1) - 20.
Забойное фрезерное устройство содержит фрезер 1, центрирующее устройство 2 и стабилизатор 3.
Соединения фрезера 1 со стабилизатором 3 и центрирующим устройством 2 выполнены жесткими.
Жесткое соединение фрезера 1 и стабилизатора 3 выполнено посредством сварки - сварной шов 4. Жесткое соединение фрезера 1 и центрирующего устройства 2 выполнено посредством сварки - сварной шов 5.
Фрезер 1 состоит из цилиндрического корпуса 6, снабженного лопастями 7 с твердосплавными элементами 8.
Фрезер 1 имеет присоединительную муфтовую резьбу 9 для соединения со стабилизатором 3.
Фрезер 1 имеет присоединительную муфтовую резьбу 10 для соединения с центрирующим устройством 2.
Центрирующее устройство 2 имеет корпус 11 с промывочными отверстиями 12, колодки 13 с пружинами 14 и наконечник 15.
Центрирующее устройство 2 имеет ниппельную резьбу 16 для соединения с фрезером 1.
Стабилизатор 3 выполнен с корпусом в виде трубы 17, которая армирована наплавкой 18 из твердого сплава на наружной поверхности.
Труба 17 имеет присоединительную муфтовую резьбу 19 для соединения с одной стороны с бурильной колонной труб, а с другой ниппельную резьбу 20 для соединения с фрезером 1.
Жесткие соединения 4 и 5 объединяют стабилизатор 3, фрезер 1 и центрирующее устройство 2 в единое устройство высокоточного позиционирования.
Центрирующее устройство 2 имеет возможность позиционирования по не расфрезерованным поверхностям подземного оборудования.
Стабилизатор 3 имеет возможность позиционирования по расфрезерованной поверхности подземного оборудования.
Возможности позиционирования центрирующего устройства 2 и стабилизатора 3 в совокупности обеспечивают возможности высокоточного фрезерования без необходимости подъема подземного оборудования на поверхность, разборки и растачивания на станочном оборудовании.
Эксплуатацию забойного фрезерного устройства осуществляют следующим образом.
Бурильная колонна труб передает вращение и осевую нагрузку фрезеру 1.
На расстоянии 3-5 м от фрезеруемого предмета включают подачу циркуляционной жидкости для промывки с целью лучшего извлечения продуктов фрезерования. Не выключая подачи циркуляционной жидкости плавно опускают вращающийся фрезер 1 до фрезеруемого объекта.
Пружины 14 посредством колодок 13 в центрирующем устройстве 2 сжимаются или разжимаются, обеспечивая центрирование фрезера 1.
Фрезер 1 выполняет фрезерование, растачивая внутренний диаметр труб до необходимого диаметра, этот диаметр обусловлен диаметром фрезерующей его части.
Стабилизатор 3 (дополнительная опора компоновки) обеспечивает центрирование фрезера 1 по расфрезерованной поверхности, кроме того, сводит к минимуму вибрации.
Жесткое соединение посредством сварки стабилизатора 3, фрезера 1 и центрирующего устройства 2 позволяет получить фрезерное устройство для высокоточного позиционирования и обеспечивает расфрезерование подземного оборудования без использования спускоподъемной операции.
Совокупное позиционирование центрирующего устройства 2 по не расфрезерованной поверхности и стабилизатора 3 по расфрезерованной поверхности подземного оборудования повышает точность позиционирования относительно оси эксплуатационной колонны труб.
Выполнение центрирующего устройства 2 в корпусе 11 с промывочными отверстиями 12 и колодками 13 с пружинами 14 обеспечивает максимальное вымывание продуктов фрезерования из рабочей зоны и повышение эксплуатационных качеств.
Предложенное «Забойное фрезерное устройство» содержит детали и узлы, широкое применяемые в нефтегазодобывающей промышленности, а изготовление его на ООО «Научно-производственная фирма завод «Измерон»» и проведенные опытные испытания, обусловливают, по мнению заявителя, соответствие его критерию «промышленная применимость».