Фрезерный инструмент

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.
Известен фрезерный инструмент, изготовленный в виде фрезы для прорезания окна в обсадной колонне в буровой скважине и включающий полый корпус, в котором выполнен промывочный канал вдоль оси фрезы и промывочные отверстия в боковой части, торцевые и боковые лопастные рабочие поверхности, покрытые износоустойчивым режуще-истирающим покрытием, при этом нижняя торцевая часть выполнена в виде конуса с промывочными отверстиями и каналами, делящими торец на сектора, нижняя коническая торцевая часть переходит в коническую лопастную среднюю часть с меньшей конусностью, а верхняя часть корпуса имеет цилиндрическую форму со спиральными лопастями, переходящими с конической средней части (патент RU 123447, МПК Е21В 29/06, опубл. 27.12.2012 г.).
Недостаток известной фрезы состоит в том, что данный инструмент в процессе зарезания в обсадную колонну, перемещаясь рабочими поверхностями по клину-отклонителю, значительно фрезерует последний. Данное обстоятельство ведет к увеличению момента сопротивления при фрезеровании, а также уменьшает длину получаемого «окна».
Близким по технической сущности является фрезерный инструмент для вырезки окна в обсадной трубе скважины, содержащий зарезной, проходной и калибрующий фрезеры-райберы с закрепленными в них режущими пластинами, зарезной и проходной фрезеры-райберы выполнены в виде полого корпуса, калибрующий фрезер-райбер закреплен на полом валу, режущие пластины, закрепленные в зарезном фрезере-райбере и образующие поверхность вырезаемого окна в обсадной трубе, расположены концентрично относительно центральной продольной оси полого вала, режущие пластины, закрепленные в проходном и калибрующем фрезерах-райберах и образующие поверхность вырезаемого окна в обсадной трубе, расположены с одинаковым эксцентриситетом и оппозитно по разные стороны относительно центральной продольной оси полого вала, корпус калибрующего фрезера-райбера выполнен с винтовыми каналами, полый корпус зарезного и проходного фрезеров-райберов выполнен с винтовыми каналами для проходного фрезера-райбера, при этом режущие пластины, закрепленные в проходном фрезере-райбере и образующие поверхность вырезаемого окна в обсадной трубе, а также режущие пластины, закрепленные в калибрующем фрезере-райбере и образующие поверхность вырезаемого окна в обсадной трубе, расположены вдоль центральной продольной оси полого вала и закреплены в продольных пазах винтовых лопастей, образованных вышеуказанными винтовыми каналами, а винтовые лопасти проходного и соответственно калибрующего фрезера-райбера с закрепленными в них режущими пластинами выполнены каждая с поперечной стружколомающей канавкой, отличающийся тем, что корпус калибрующего фрезера-райбера, полый вал калибрующего фрезера-райбера и полый корпус зарезного и проходного фрезеров-райберов выполнены в виде единого полого остова, при этом сумма максимальных эксцентриситетов режущих пластин, закрепленных в продольных пазах винтовых лопастей калибрующего и соответственно проходного фрезеров-райберов, образующих поверхности вырезаемого окна в обсадной трубе, равна разности радиусов режущих пластин калибрующего и проходного фрезеров-райберов относительно их собственных продольных центральных осей, расположенных оппозитно по разные стороны относительно центральной продольной оси единого полого остова (патент RU 2499882, МПК Е21В 29/06, опубл. 27.11.2013 г.).
Недостатком прототипа является наличие режущих пластин в проходном и калибрующем фрезерах-райберах, что увеличивает износ клина-отклонителя и ведет к повышению момента сопротивления, а наличие трех фрезеров-райберов, оснащенных режущими пластинами, увеличивает трудоемкость ремонта.
Задачей полезной модели является повышение эффективности резания.
Технический результат - увеличение скорости фрезерования за счет предотвращения зарезки фрезы в клин.
Задача решается, а технический результат достигается фрезерным инструментом для вырезки окна в обсадной трубе скважины, содержащим полый корпус с промывочным каналом вдоль оси, зарезную часть с закрепленными в ней режущими пластинами, а также расширяющую часть, причем режущие пластины, закрепленные в зарезной части и образующие поверхность вырезаемого окна в обсадной трубе, расположены концентрично относительно центральной продольной оси полого корпуса, отличающийся тем, что полый корпус выполнен цельным, со сквозными промывочными отверстиями в зарезной части, при этом на корпусе выполнена конусообразная часть между зарезной частью фрезера и расширяющей для отклонения зарезной части фрезера от клина, причем на зарезной и расширяющей частях, а также на торце зарезной части выполнены лопасти с режущим покрытием из бурового сплава, который представляет собой композиционный пруток, выполненный из колотого вольфрамокобальтового твердого сплава, залитого припоем на никелевой основе, кроме того, режущие пластины зарезной части выполнены из сплава марки ВК8.
Технический результат достигается следующим.
Наличие отклоняющей конусообразной части на корпусе фрезера, отсутствие на расширяющей части твердосплавных пластин предотвращают зарезку фрезера в клин, что увеличивает скорость фрезерования и сокращает время на вырезку окна.
Сущность полезной модели поясняет чертеж, где показан заявляемый фрезерный инструмент.
Инструмент содержит:
1 - конусообразная часть
2 - зарезная часть
3 - расширяющая часть
4 - лопасти с режущим покрытием из бурового сплава
5 - твердосплавные режущие пластины.
Фрезерный инструмент 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. Затем начинается фрезерование колонны. Фрезерный инструмент, вращаясь, перемещается вдоль клина-отклонителя (не показано) со вскрытием окна в обсадной колонне. При этом на начальном этапе зарезки фрезерный инструмент своей конусообразной частью (1) перемещается по пластине, установленной на клине-отклонителе (не показано), что исключает касание фрезером клина и ведет к раннему началу вскрытия окна и уменьшению вращающего момента. После прохождения конусообразной части отклоняющей пластины клина последняя срезается расширяющей частью (3) фрезера. Далее расширяющая часть фрезера перемещается по «ложке» клина. В процессе фрезерования режущие элементы бурсплава лопастей (4) скалываются, образуя острые кромки, таким образом, обеспечивается самозатачивание. Примененный бурсплав, конфигурация лопастей, а также наличие режущих пластин 5 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. Наличие отклоняющей конусообразной части 1 на корпусе фрезера, отсутствие на расширяющей части 3 твердосплавных пластин предотвращают зарезку фрезера в клин, что увеличивает скорость фрезерования и сокращает время на вырезку окна.
Таким образом, достигается увеличение скорости фрезерования за счет предотвращения зарезки фрезы в клин и, соответственно, повышение эффективности резания.