Буровое шарошечное долото

 

БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО, содержащее корпус с ниппелем и цапфами , на которых смонтированы urapcmiки , и установленное в полости ниппеля центральное сопло с коническим участком на внутренней поверхности и боковыми направленными в проемы между шарошками, прорезями, число которых соответствует числу шарошек., отличающееся тем, что, с целью повышения еЬо эксплуатационной стойкости при бурении по крепким породам, центральное сопло выполнено с радиальныг-м отверстиями, расположенными симметрично между прорезями и направленными в надшарошечное пространство, при этом верхние кромки прорезей и радиальных отверстий расположены на одном уровне, причем площадь радиальных отверстий и боковых прорезей в зоне конического участка сопла равны между собой, а сумма их площгщей F связана с площадью осевого выходного канала сопла Р соотношением Q F.,® ,5-0,6. (П ок О) 4 да. СП)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

II ) Е- 21 В 1o/18

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3341004/22-03 (22.) 13.07. 81 (46) 07.10.83. Бюл. 9 37 (72) .А.Ï.Âàâðèí и Ю.И.Басаной (53) 622.24.051.55(088.8) (56) 1. Патент США 9 3823789, кл ° 175-340, опублик. 1974.

2. Жидовцев Н.А. и др. Совершенствование схем промывки буровых долот.- "Нефтяное. хозяйство", Р 7, 1980, с. 24-27 (прототип). (54)(57) БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ГОРДОГО, содержащее корпус с ниппелем и цапфами, на которых смонтированы шарош- ки, и установленное в полости ниппеля центральное сопло с коническим участком на внутренней поверхности и боковыми направленными в проемы между шарошками, прорезями, число которых

ÄÄSUÄÄ 1046466 А соответствует числу шарошек., о т л йч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения его эксплуатационной стойкости при бурении по крепким породам, центральное сопло выполнено с радиальными отверстиями, расположенными симметрично между прорезями и направленными в надшарошечное пространство, при этом верхние кромки прорезей и радиальных отверстий расположены на одном -уровне, причем площадь радиальных отверстий и боковых прорезей в зоне конического участка сопла равны между собой, а сумма их площадей связана с площадью осевого выходного канала сопла Рдк соотношением

Fg е — =0,5-0,6. ок

1046466

Г У „о

Нср м

0,40

0,20

0,55

0,70

1,0

1,2

112,2 93,5

81,2

83,0

61,7

48,7

Изобретение относится к породораэрушающему инструменту, а именно к шарошечным долотам с центральной продувкой.

Известно шарошечное долото, содержащее корпус, на цапфах которого 5 cMoHTHpoBaHH шарошки, и систему очистки забоя от шлама, включающее центральный патрубок с боковыми прорезями, ориентированными в надшарошечное пространство (1 ). 10

Наиболее близким к предложенному. по технической сущности и достигаемому результату является буровое шарошечное долото, содержащее корпус с ниппелем и цапфами, на которых сйон- 5 тированы шарошки, и установленное в полости ниппеля центральное .сопло с коническим участком на внутренней поверхности и боковыми направленными в проемы между шарошками прорезями,число которых соответствует числу шарошек Г2 ).

Недостатко л известных долот является малая эксплуатационная стойкость, что связано с некачественной схемой удаления шлама иэ приэабойной эоны.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной стойкости долота, преимущественно при бурении по крепким породам.

Эта цель достигается тем, что в буровом шарошечном долоте, содержащем корпус. с ниппелем.и цапфами, на которых смонтированы шарошки, и установленное.в полости ниппеля центральное 35 сопло с коническим участком на внутренней поверхности и боковыми, направленными в проемы между шарошками прорезями, число которых соответствует числу шарошек., центральное сопло вы- 40 полнено .с радиальными отверстиями, расположенными симметрично между прорезями и напраВленными в надшарошеч-. ное пространство, при этом верхние крОмки прОрезей и радиальных Отверс» 45 тий расположены на одном уровне, при- чем плоцадь радиальных отверстий и боковых прорезей в зоне конического участка сопла равны между собой, а сумма их площадей Рб связана с площадью осевого выходного канала сопла

Fð„ соотношением

0,5-0,6.

С6 рк

На фиг.1 изображено долото,>общий виду на фиг.2 — сечение A-A на фиг.1 55 на фиг.3 - график изменения проходки на долото в зависимости от соотношения Г / Р,ц, .

Долото содержит корпус 1 с присоединенным ниппелем 2, из полости 3 которого отходят продувочные каналы

4, через которые очистной агент подается в опору долота для ее охлаждения. В полости 3 расположено цент ральное сопло 5.Корпус имеет цапфы

6, на которых смонтированы шарошки 7.

Сопло 5 имеет осевой канал 8, боковые прорези 9, ориентированные в проемы между шарошками 7, и радиальные отверстия 10, направленные в пространство 11 над шарошками 7. Сопло 5 на внутренней поверхности имеет конический участок 12, в зоне которого выполнены радиальные отверстия 10, причем верхняя кромка прорезей 9 и отверстий 10 расположена на одном уровне, соответствующем уровню верхней границы канала, образованного стыком долота. Стрелками 13 показана схема движения очистного агента.

При работе долота очистной агент подается в полость 3 реэьбового ниппеля 2, оттуда часть агента поступает. через каналы 4 в полость опоры, через осевой канал 8 — на забой скважины, через боковые прорези 9 — в пространство. между шарошками, а через радиальные отверстия — в пространство 11 над шарошками. Струи агента, выходящие иэ канала 8, попадают на забой и, отражаясь от него, уносят разрушенную породу вверх в пространство между шарошками и в затрубное пространство. Поток очистного агента,.

,выходящий из радиального отверстия

10, создает, воздушную подушку,и направляет частицы разбуренной породы в пространство между шарашками и далее в затрубное пространство. Такое распределение потоков очистного агента препятствует попаданию частиц выносимой породы на забой и повторному их измельчению.. Причем благоприятные условия для своевременной и быстрой очистки забоя От шлама и транспортировка его в затрубное пространство имеют место при соотношении суммарной площади F< боковых прорезей 9 в зоне конического участка 12 и радиальных отверстий 10 к плоцади Рр осевого канала 8, равным 0,5-0,6, при одновременном соблюдении условия равенства площадей боковых прорезей 9 в зоне конического участка 12 сопла 5 и радиальных отверстий 10.

Оптимальное значение указанных значений площадей установлено на основании проведенных исследований и дано в таблице.

10 46 466

Оптимальная область соотношения находится в пределах 0,5-0,6.. При малом значении указанного соотношения имеет место повторное попадание на забой выносимой разбуренной породы, а

4Ь» 2

М ИЯ04403 /ф7Щ РЯ /

Фиг./ ф О

ВНИИПИ Заказ 7694/33

Тираж 603 Подписное

Филиал ППП "Патент"", г. Ужгород, ул. Проектная,4

-4

g ЖУ

Ъ à 1ЮХ m ь 187 М7 ф при большом значении — некачественна>, очистка забоя от шлама.

Применение предложенного долота позволит повысить проходку на долото.