Буровое долото режущего типа

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СоиИАЛИСТИЧЕСКИК

РЕСПУБЛИК (!92 (112 (S12 4 Е 21 В 10/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий (2l) 3775939/22-03 (22) 30.07.84 (46) 07,05.86. Бюл, ¹ 17 (71) Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) И,П.Дороднов, Ю.П.Трофименко и И.Г.Бородацкий (53) 622.24.051.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 395559, кл. Е 21. В 10/42, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 899823, кл. Е 21 В 10/12, 198/, (54)(57) 1. БУРОВОЕ ДОЛОТО РЕЖУЩЕГО

ТИПА, включающее корпус с промывоч.ными каналами, лапы с цапфами, шарошки с режущими лопастями вдоль их образующих, узел фиксации шарошек, отличающееся тем, что, с целью обеспечения автоматической замены режущих лопастей по мере их износа, повышения надежности и упрощения конструкции, узел фиксации шарошек выполнен в виде штифтов, соединенных гибкой связью с режущими лопастями, и дуговых направляющих с отверстиями для размещения штифтов и гибких связей, при этом дуговые направляющие коаксиально размещены между цапфой и шарошкой со смещением в oêðóæíîì направлении, а цапфа выполнена с радиальным упором для с взаимодействия с торцами дуговых нап- Ж равляющих и имеет паз для размещения штифта дуговой направляющей минимального радиуса, С:

2. Долото по п.l, о т л и ч а ю . щ е е с я тем, что гибкие связи штифтов с режущими лопастями выполнены в виде троса.

1229299

3. Долото по п.1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что число дуговых направляющих на единицу меньше числа режущих лопастей.

Изобретение относится к бурению на нефть и газ, а именно к буровым долотам режущего типа.

Цель изобретения — обеспечение автоматической замены режущих лопастей 5 по мере их износа, повышение надежности и упрощение конструкции.

На фиг. 1 показано долото, общий вид; на фнг. 2 — сечение А-А на фиг.l (поперечный разрез через столорные узлы); на фнг. 3 — опора и стопорный узел, продольный разрез; на фиг. 4 — сечение А-А на фиг.l (после износа первой лопасти); на фиг. 5 - то жеу после износа второй лопасти.

Долото состоит (фиг.1 и 2) из трех шарошек l, установленных подвижно на цапфах 2. Каждая шарошка l имеет четыре режущие лопасти А,Б,В,Г: и венец Е обратного конуса, армиро. ванные износостойким материалом. Между внутренней полостью шарошки и наружной поверхностью цапфы в специаль-, ных углублениях 3 (фиг.3) на наружной поверхности цапфы располагаются дуговые направляющие 4-6 (фиг.2), которые закрепляются на своих местах посредством тросов 7-9 штифтов

Э

10-12 и стопорного винта 13. Штифты

10-12 сделаны с одной стороны конусными, а с другой — цилиндрическими.

Коиусная часть штифтов обращена к лопастям и соприкасается с соответствующей расточкой в дуговых направ- 35 ляющих 4-6 ° .Штифты изготовлены таким образом, что посадочные размеры штифта 10 больше штифта 11, а штифта ll больше, чем штифта 12, т.е. при совмещении отверстий под штиф- 40 ты в процессе смены лопастей эаклинка отработанными штифтами исключается. Для размещения остатков троса при смене лопастей в дуговых направляющих 4-6 сделаны углубления 14-16 ° 45

Ha r. 5 показано расположение остатков троса после смены лопастей

А и Б. Цилиндрическая часть штифтов входит в отверстие 17 на цапфе 2 для стопорного узла лопасти А или, отверстия 18 и ll9 в направляющих 4 и 5 для стопорных узлов лопастей Б и В.

Цапфа 2 имеет радиальный упор Д, в который упираются при смене лопасти дуговые направляющие своей упорной поверхностью (например, поверхностью Ж для направляющей 4).

Сборка осуществляется в следующей последовательности. На цапфе 2 лапы

2О (фиг,l и 2) устанавливаются дуговые направляющие 4-6 со вставленными в них штифтами 10-12 и закрепленными в штифтах тросами 7-9, причем для удобства сборки длина тросов делается больше необходимой, а на цапфе нли шарошке делаются канавки 21 и 22 (фиг.3) для тросов каждого стопор" ного узла. Шарошка надевается на лапу, а тросы пропускаются в приготовленные для них отверстия в контролируемых зонах износа. Через отверстия в цанфе 2 закатываются замковые шары

23 (фиг.З), крепящие на ней шарошку 1. Отверстие закрывается фиксирующим.пальцем 24, положение которого фиксируется сваркой. Возможны и другие варианты крепления шарошки на цапфе о

После закрепления шарошки на цапфе тросы 7-9, выведенные в контролируемые зоны износа, натягиваются и закрепляются в них. Лишняя длина тросов после этого отрезается.

Промывка и очистка забоя осуществляется по принятым для долот схемам, например, как изображено на фиг,l, с использованием гидромониторных узлов 25.

Долото работает следующим образом.

Долото опускается в скважину с закрепленной в рабочем положении ло пастью А (фиг.2), При работе на эа1229299

3. бое и износе любой части лопасти А (как режущей, так и калибрующей диаметр скважины) происходит истирание и разрыв троса 7 (фиг.4), В этом случае сила, удерживающая штифт, исчезает и эапорный штифт 10 за счет действия силы сопротивления на лопасти и своей конусной части заталкивается в отверстие 17,. освобождая дуговую направляющую 4. Шарошка 1 получает 10 воэможность вместе с дуговой направляющей поворачиваться на цапфе 2 до совмещения упора Ж направляющей 4 с радиальным упором Д цапфы 2. Остатки троса 7 размещаются в углублении 14 дуговой направляющей (или цапфы) ° В этом случае лопасть Б займет положение лопасти А и долото вновь будет с обновленными режущими элементами осуществлять разрушение забоя.

Аналогично осуществляется смена лопастей Б и В (фиг.5) i

После того, как лопасть Г займет положение лопасти В, заканчивается поворот шарошки и долото может быть отработано до полного износа лопасти Г.

В процессе бурения долото в соответствии с существующими правилами ведения буровых работ периодически приподнимается над забоем с последующим дохождением до забоя с вращением инструмента, что обеспечивает проработку ствола и гарантированный поворот шарошки в случае износа лопасти.

При смене лопастей А,Б,В происходит и смена поверхности венца Е (фиг.1), калибрующей номинальный диаметр долота.!

229299

)229299

Составитель Ю.Палащенко

Техред M.Õîäàíè÷

Редактор С.Лыжева

Корректор М. Самборская

Заказ 2425/26 г

Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4