Долото одношарошечное

 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту. Цель - повышение эффективности процесса бурения путем обеспечения равномерного износа породоразрушающих элементов, стабилизации работы долота, улучшения очистки забоя и калибрования скважины при одновременном снижении металлоемкости . Долото содержит корпус 1 с наИзобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к одношарошечным долотам. Цель изобретения - повьшение механической скорости бурения. На чертеже представлено долото, общий вид. Шарошечное долото включает корпус 1 с наклонной цапфой 2 и шарошку 3 с промывочными пазами 4. Шарошка 3 смонтирована на цапфе 2 с помощью подшипников 5. Шарошка. выполнена в виде сферических ступеней: первая 6 -. клонной цапфой 2, на которой посредством подшипников 5 смонтирована шарошка (Ш) 3 с породоразрушающими элементами 6 и промывочными пазами 4 на наружной поверхности. Наружная поверхность PJ 3 выполнена ступенчатой сферической формы.Сферические поверхности , образуюш 1е ступени Ш 3, выполнены по радиусам, убывающим по направлению к вершине Ш 3. Нижняя часть паза 4 выходит на поверхность ступени 7 у вершины Ш 3. Высота элементов в предьщущей ступени по направлению от вершины к основанию Ш 3 больше высоты элементов в последующей ступени. Благодаря зазору в виде сферы улучшается очистка забоя в его центре, обеспечивается процесс притока промывочной жидкости из пазов 4 непосредственно в центральную часть забоя. Данное долото работает с меньшей вибрацией , динамически более уравновешено за счет того, что ступень большего диаметра лучше центрирует долото в скважине. 1 рш. со стороны основания имеет больший радиус г, ; вторая 7 - со стороны вершины, шарошки имеет меньший радиус Г2. Породоразрушающие элементы 8 имеют высоту h,, элементы 9 - высоту hg.. При этом соблюдается условие 2 2 cT+hi 1 i:onst, где Гд - радиус долота. Долото работает следующим образом. При соприкосновении шарошки с забоем и передаче на долото нагрузки и а в (Л с: со о со ск

Взамен ранее изданного

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU» 1303694 А1 (51) 4 Е 21 В 10/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3935565/23-03 (22) 21.05.85 (46) 15 ° 03 ° 89. Бюл. Р 10 (71) Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения (72) Л.А.Карнаухов и И,Л.Карнаухов (53) 622.24.051.55 (088.8), (56) Авторское свидетельство СССР

Р 187697, кл. Е 21 В 10/08, 1963.

Зубарев А.В. и др. "Одношарошечные долота", M. Недра, 1971, с. 16, рис. 12. (54) ДОЛОТО ОДНОШАРОШЕЧНОЕ (57) Изобретение относится к породоразрушающему инструменту. Цель— повышение эффективности процесса бурения путем обеспечения равномерного износа породоразрушающих элементов, стабилизации работы долота, улучшения очистки забоя и калибрования скважины при одновременном снижении металлоемкости. Долото содержит корпус 1 с наИзобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к одношарошечным долотам.

Цель изобретения — повышение механической скорости бурения.

На чертеже представлено долото, общий вид.

Шарошечное долото включает корпус 1 с наклонной цапфой 2 и шарашку

3 с промывочными пазами 4. Шарошка

3 смонтирована на цапфе 2 с помощью подшипников 5. Шарошка.выполнена в виде сферических ступеней: первая 6 — . клонной цапфой 2, на которой посредством подшипников 5 смонтирована шарошка (Ш) 3 с породораэрушающими элементами 6 и промывочными пазами 4 на наружной поверхности. Наружная поверхность Ш 3 выполнена ступенчатой сферической формы. Сферические поверхности, образующие ступени Ш 3, выполнены по радиусам, убывающим по направлению к вершине Ш 3. Нижняя часть паза 4 выходит на поверхность ступени

7 у вершины Ш 3. Высота элементов в предыдущей ступени по направлению от вершины к основанию Ш 3 больше высоты элементов в последующей ступени. Благодаря зазору в виде сферы улучшается очистка забоя в его центре, обеспечивается процесс притока промывочной жидкости из пазов 4 непосредственно в центральную часть забоя. Данное долото работает с меньшей вибрацией, динамически более уравновешено за счет того, что ступень большего диаметра лучше центрирует долото в скважине. 1 ил. со стороны основания имеет больший радиус r вторая 7 — со стороны вершины.шарошки имеет меньший радиус rz . Породоразрушающие элементы

8 имеют высоту h элементы 9 — высоту hz.

При этом соблюдается условие

r +h =r +h = r. +h =r =сопзс

{ 1 2 2 СТ с Я где r> — радиус долота.

Долото работает следующим образом.

При соприкосновении шарошки с забоем и передаче на долото нагрузки и

130369ч вращающего момента шарошка 3 начинает проворачиваться вокруг цапфы 2.

В результате породоразрушающие элементы 8 и 9 осуществляют резание по5 роды. Поскольку элементы 9 имеют большую высоту, чем элементы 8, то они более глубоко внедряются в породу .и осуществляют эффективное ее поражение в центре забоя. Лучшая очистка забоя в его центре происходит за счет того, что между поверхнотью забоя и поверхностью второй ступени. образуется больший зазор в сравнении с долотами, выполняемыми в виде сферы одного диаметра. Кроме того,облегчается процесс притока промывочной жидкости из промывочных пазов непосредственно в центральную часть забоя за счет соединения этих пазов не- 2р посредственно с поверхностью второй ступени.

В случае необходимости можно установить на секции малого диаметра у вершины шарошки зубки более круп- 25 ного размера, более прочные, а следовательго, более износостойкие по сравнению с мелкими зубками. Тем самым достигается более равномерное срабатывание зубков мелких, расположенных на ступени большего диаметра и работающих в условиях действия меньших нагрузок, и крупных, расположенных на ступени меньшего диаметра и подверженных действию повышенных

35 нагрузок. Долото работает с меньшей вибрацией, динамически более уравновешено за счет того, что ступень большего диаметра лучше центрирует долото в скважине.

Формула и з обретения

Долото одношарошечное, включающее корпус с наклонной цапфой, на которой посредством подшипников смонтирована шарошка с породоразрушающими элементами и промывочными пазами на наружной поверхности, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса бурения

1 путем обеспечения равномерного износа породоразрушающих элементов, стабилизации работы долота, улучшения очистки забоя и калибрования скважины при одновременном снижении металлоемкости,наружная поверхность шарошки выполнена ступенчатой сферической формы, а сферические поверхности, образующие ступени шарошки, выполнены по радиусам, убывающим по направлению к вершине шарошки, при этом нижняя часть промывочного паза выходит на поверхность ступени у вершины шарошки, а высота породоразрушающих элементов предыдушей ступени по направлению от вершины к основанию шарошки больше высоты породоразрушающих элементов последующей ступени и находится в соответствии с соотношением

r, .„+ Ь;, = r> = const, где r„, — радиус сферической поверхности ступени, h„. — высота породоразрушающего элемента на ступени, r — радиус долота.

1303694

Составитель А.Павловский

РедакторП.Филиппова Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакона

Тираж 514

Заказ 1854

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101