Шарошечное долото

 

ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО, содержащее шарошки с вооружелием, установленные на цапфах лап посредством подшипников качения -и скольжения, отличающееся тем, что, с целью повышения его эффектив ности за счет создания ударно-скалывающего режима работы вооружения, на соот: ветствующих цилиндрических поверхностях цапфы и шарошки установлены сегменты .из постоянных магнитов, обра1Ценные один к другому разноименными полюсами. (О го tN9 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1122804 зсмк Е 21 В 10/22 .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABT0PCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННфй КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3626751/22-03 (22) 25.07.83. (46) 07.11.84. Бюл. № 41 (72) А. М. Абдулзаде, С. Б. Назаров, А. И. Сушннский, Ф. А, Абдулзаде и А. К. Кулиев (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (53) 622.24.05.55 (088.8) (56) l. Авторское свидетельство СССР № 658255, кл. Е 21 В 7/28, 1977.

2. Палий П. А., Корнеев К. Е. Буровые долота. М., «Недра», 1971, с. 167, рис. V1,14. (54) (57) ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО, содер.жащее шарошки с вооружением, установленные на цапфах лап посредством подшипников качения и скольжения, отличающеесй тем, что, с целью повышения его эффектив-: ности за счет создания ударно-скалывающего режима работы вооружения, на соот-. ветствующих цилиндрических пбверхностях цапфы и шарошки установлены сегменты .из постоянных магнитов, обрап(енные одни к другому разноименными полюсами.

1122804

Изобретение относится к буровым долотам, и именно к ц)арошечным долотам, применяемым tips бурении скважин.

Известно шарошечное долото, содержащее шарошки, уста новлениые посредством опор на цапфах лап (1).

Недостатком его является отсутствие возможности тормозить вращение шарошек для обеспечения скольжения зубков шарошек по заб.ою.

Известно также шарошечное долото, содержащее шарошки с вооружением, установленным на цапфах лап посредством подшипников качения и скольжения (2) .

Недостатком его является низкое пульсационное воздействие на забой.

Цель изобретения -- повышение эффективности долота за счет создания ударноскалывающего режима работы вооружения.

Поставленная цель достигается тем, что в шарошечном долоте, содержащем шарошки с вооружением, уUTaHosëåísûå на цапфах лап посредством подшипников качения и скольжения, sd соответствующих цилиндрических поверхностях цапфы и шарошки установлены сегменты из постоянных магнитов, обращенные один к другому разноименными полюсами.

На фиг. ) показан разрез шарошки с цапфой лапы долота; иа фиг. 2 — сечение

А — А на фиг. 1.

Шарои)ечиое долото состоит из шарошки c зубками 2, установленной посредством опор 3 — 5 на цапфе 6 лапы долота 7.

В одном из рядов опор 5 тела шарошки 1 и цапфы 6 установлены сегменты из постоянных магнитов 8 и 9, обращенные один к другому разноименными полюсами и изолированные от тел шарошки 1 и цапфы 6 кожухом 10, выполненным из немагнитного материала (фиг. 2).

Шарошеч)юе долото работает следующим образом.

При погружении зубков 2 долота в породу забоя шарошка получает вращательное движение относительно цапфы 6. При этом полкка магнитных сегментов 8 и 9 прерывисто ко)сна ктирукп.. Г1ри вращении шарошки в то м) иовеиис, когда южный полюс сегмента 8, востановленного на шарошке 1, будет расположен напротив северного полюса магнитного ссгмеита 9, установленного на иаифе 6, притяжение между магнитами будет максимальным и, соо) ветствеино. к шарошке будет приложен большой тор5

45 мозной момент. При этом контактирующие с забоем зубья шарошки будут совершать скольжения и срез поверхностого слоя породы. С увеличением глубины внедрение зубьев 2 в породу вращающий шарошку момент увеличивается, и полюса магнитов 8 и 9 удалятся друг от друга. При этом тормозной момент, приложенный к шарошке 1, будет уменьшаться и станет равным нулю в тот момент, когда постоянные магниты 8 шарошки 1 будут находиться на равноотдаленном расстоянии от магнитов 9 цапфы 6.

При дальнейшем вращении шарошки 1 появится дополнительный вращающий момент, вызванный притяжением разноименных полюсов магнитов шарошки 1 и цапфы 6, который будет возрастать до тех пор, пока разноименные полюса магнитов 8 и 9 шарошки 1 и цапфы 6 не окажутся один против другого. В этот момент шарошка 1 получит максимальное ускорение вращения и ее зубки 2 окажут на забой мгновенный динамический удар. Таким образом, в результате взаимодействия постоянных магнитов 8 и 9 шарошка будет вращаться неравномерно, т.е. после каждого торможения будет следовать ускорение.

Такой режим вращения шарошки можно регулировать количеством установленных магнитов в шарошке 1 и цапфе 6, а также временем контактирования полюсов магнитных масс, т.е. длиной дуги контакта магнитов по их периметру на цапфе 6 и на шарошке 1 (фиг. 2). Обеспечением пульсационного режима вращения шарошки 1 достигается возможность повысить эффективность разрушения забоя скважины зубками долота в режиме дробления и скалывания. Такой режим разрушения забой особенно важен для бурения скважин с вставными твердосплавными зубками.

По сравнению с известными устройствами, изобретение дает возможность устранить на забое образование гребнеобразной поверхности, снижающей эффективность бурения. Режим скалывания и динамического разрушения забоя при пульсационном вращении шарошки влечет увеличение проходки на долото и скорости бурения на

25 — 30%, что дает возможность иа .-ложбине

3000 м при проходке на одно to,зотo )). м получить дополиителывю;.роходку около

3 м. При стоимости проходки 200 руб. это дает зкономию на одно долото 61))) iг .. а для 1000 1олот око 1 ба ) )) ч б

1122804

А-А

Редактор Е. Папп

1аказ 73! 8 28

Составитель С. Денисова

Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

llo делам изобретена и и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Рауки г к а я наб., д. 4г5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4