Одношарошечное долото

 

ОДНОШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО, содержащее корпус с наклонной цапфой и ша.рошку, выполненные с осевыми промывочными каналами, и кернолом, включающий размещенные в промывочном канале шарошкн отбойные , отличающееся тем, что, с целью повышения проходки и механической скорости бурения за счет более эффективного разрушения керна, кернолом снабжен дополнительным ярусом неподвижных отбойных и1тырей, установленных в промывочном канале цапфы.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

З(51) Е 21 В 1008

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<Р

4Я

Ю

7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

По ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3471734/22-03 (22) 16.07.82 .(46) 30.10.83. Бюл. № 40 .(?2) В. Г. Фоминых, Е. Д. Карпухин, Ю. С. Погуда, В. В..Ламбров, А. А. Перегудов и М. И. Панов (71) Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А. А. Скочинского (53) 622.24.051.55 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 269085, кл. Е 21 В 10(18, 1966.

2: Патент США № 4!68755, кл. 175-343, опублик. 1979 (прототип).

Р„1

„„Я0„„1051209. А (54) (57) ОДНОШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО, содержащее корпус с наклонной цапфой и шарошку, выполненные с осевыми промывочными каналами, и кернолом, включающий размещенные в промывочном канале шарошки отбойные штыри, отличающееся тем, что, с целью повышения проходки и механической скорости бурения за счет более эффективного разрушения керна, кернолом снабжен дополнительным ярусом неподвижных отбойных штырей, установленных в промывочном канале цапфы.

1051209

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к одношарошечным долотам.

Известно одношарошечное долото, содержащее корпус с наклонной цапфой и шарошку, выполненное с каналом, в котором размещен кернол0M, в виде твердосплавной,вставки 11).

Недостатком данного долота является то, что образующийся при бурении скважины керн скалывается без дальнейшего разрушения на более мелкие куски, в результате чего происходит заклинивание долота или полная закупорка канала для отвода керна. Кроме того, выполнение кернолома в виде единичной вставки обуславливает возникновение однонаправленных пуль- 15 сирующих нагрузок на шарошку, что способствует искривлению скважин.

Наиболее близким к предлагаемому является одношарошечное долото, содержащее корпус с наклонной цапфой и шарошку выполненные с осевыми промывочными каналами, и кернолом, включающий размещенные в промывочном канале шарошки отбойные штыри 12).

Недостатком известного долота при использовании его для бурения с прямой промывкой является низкая эффеКтивность разрушения керна, что снижает проходку и механическую скорость бурения.

Цель изобретения — повышение проходки и механической скорости бурения за счет более эффективного разрушения керна. 30

Поставленная цель достигается тем, что в одношарошечном долоте, содержащем корпус с наклонной цапфой и шарошку, выполненные с осевыми промывочными каналами, и кернолом, включающий размещенные в промывочном Канале шарошки отбойные штыри, кернолом снабжен дополнительным ярусом неподвижных отбойных штырей; установленных в промывочном канале цапфы.

На чертеже представлено предлагаемое долото, общий. вид, разрез.

40 .:. Шарошечное долото содержит корпус 1 с наклонной по отношению к его продольной оси 0 — 0 цапфой 2 и шарошку 3. ljanфа 2 и шарошка 3 выполнены соосиыми друг другу каналами 4 и 5 для очистного агента. Шарошка 3 на цапфе 2 укреплена посредством набора роликов 6 со скруглен- . ными по сфере торцами, воспринимающими ударные и статические нагрузки. Шарон)ка

3 имеет возможность перемещаться по цап2 фе на величину Л h. В шарошке 3 и цапфе

2 выполнены каналы 7. В каналах 4 и 5 размещен кернолом для разрушения керна 8 горной породы, который выполйен в виде группы отбойных штырей, одна часть

9 которой установлена в канале 4 цапфы, а другая 10 — в канале шарошки, оснащенной по периферии режуще-скалываюшими (дробящими) штырями 11 для разрушения горной породы на забое скважины 12. Соединение шарошки с цапфой выполнено с помощью заглушки 15, закреп-, ленной штифтом 14. В торцовой части шарошки канал 5 выполнен с конусом, расширяющимся в сторону забоя скважины, и на стенке 15 конусного канала также установлены штыри 16.

Шарошечное долото работает следующим образом.

При бурениц скважины 12 через буровой став и ударник (не показаны) вращают корпус 1, например, по стрелке М1 с осевым усилием Poc . Вследствие того, что цanфа с шарошкой установлена наклонно (под углом C ) к продольной оси корпуса, то шарошка, взаимодействующая с забоем скважины, перекатывается по нему, получая вращение по стрелке М . Образующийся столбик керна 8, поступая в. конусный канал со стенкой 15, разрушается штырями 16, а при последующем продвижении он подвергается воздействию перемещающихся навстречу друг другу штырей 9. и 10. Зазор

Ь Ь, обеспечивающий ограниченйое осевое перемещение шарошки 3 по цапфе 2, обуславливая эффект осевой вибрации шарошки, позволяет повысить эффективность разрушения керна 8, Вследствие этого кусочки керна или отделившийся от забоя керн (например, вследствие наличия естественной трещиноватости), будут эффективно разрушаться до фракций, размер которых позволяет свободную их подачу очистным агентом в забойную зону и удаление из скважины. При этом часть очистного агента по каналу 7 попадает -в подшипниковый узел, обеспечивая его очистку и охлаждение.

Применение предлагаемого долота обеспечивает повышение проходки и механической скорости бурения за счет исключения заштыбовки промывочного канала керном, который эффективно разрушается отбойными штырями 9 и 10 кернолома, первые из которых оказывают на керн динамическое, воздействие, а вторые — статическое.

Редактор Н. Ковалева

Заказ 8629/32

Составитель С. Денисова

Техред И. Верес Корректор О. Билак

Тир- воз Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП аПатент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4