Долото для вращательного бурения

 

Изобретение относится к породоразрушающим инструментам. Цель - повышение эффективности работы за счет уменьшения количества резцов. Долото содержит лопасти 1, оснащенные резцами 2, установленными под разными углами к рабочему торцу лопастей 1 в плоскости их передних граней. Резцы 2 объединены в группы, каждая из которых содержит по три резца, имеющих смежное взаимное расположение вдоль радиуса долота. Крайние резцы 2 в группе наклонены к среднему с образованием острого угла между ними в направлении рабочего торца лопастей 1. Резцы 2, образующие одну группу, расположены на разных лопастях 1. Во время работы долота все три резца воздействуют на породу одновременно. При этом не имеет значения, разрушаются ли породы резцами 2, расположенными на одной радиальной линии, или же резцами 2, расположенными последовательно, т.е. на разных лопастях 1. Долото обеспечивает отделение от забоя значительно больших объемов породы, что дает возможность сократить общее количество резцов 2. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

yg 4 Е 21 В 10/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTQPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4130287/23-03 (22) 08. 10.86 (46) 15.04.89, Бюп. №- 14 (71) Институт сверхтвердых материалов

АН УССР и Всесоюзный институт пс проектированию организации энергетического строительства (72) И.А.Свешников, В.Г.Красник, Л.Н.Вировец, А.И.Доброскокин, P.Ä.Òîõóíö и B.Н.Смирнов (53) 622.24.051.44 (088.8) (56) Палий П.А. Корнеев К.Е. Буровые долота. Справочник. М.; Недра, 1971, с. 279, рис. VI.90.

Авторское свидетельство СССР

¹ 46898?, кл. Е 21 В 10/42, 1973. (54) ДОЛОТО ДЛЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ (57) Изобретение относится к породоразрушающим инструментам. Цель — повышение эффективности работы за счет уменьшения кол-ва резцов. Долото содержит лопасти 1, оснащенные резцами

2, установленными под разными углами

ÄÄSUÄÄ 1472623 к рабочему торцу лопастей 1 в плоскости их передних граней. Резцы 2 объединены в группы, каждая из которых содержит по три резца, имеющих смежное взаимное расположение вдоль радиуса долота. Крайние резцы 2 в группе наклонены к среднему с образованием острого угла между ними в направлении рабочего торца лопастей

1. Резцы 2, образующие одну группу, расположены на разных лопастях 1. Во время работы долота все три резца воздействуют на породу одновременно.

При этом не имеет значения разрушаются ли породы резцами 2, расположенными на одной радиальной линии, или же резцами 2, расположенными последовательно, т.е. на разных лопастях 1.

Долото обеспечивает отделение от забоя значительно больших объемов породы, что дает возможность сократить общее кол-во резцов 2. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1472623

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно, к долотам для вращательного бурения.

Цель изобретения — повышение эф5 фективности работы долота эа счет снижения энергоемкости разрушения породы при одновременном уменьшении количества резцов.

На фиг.1 изображена рабочая часть долота с резцами; на фиг ° 2 — схема расположения лопастей долота в плане; на фиг.3 — вид А, вид Б и вид В на фиг.2; на фиг.4 — схема взаимодействия с породой Резцов Одной груп- 15 пыл

Долото для вращательного бурения содержит лопасти 1, оснащенные резцами 2, установленными под разными углами к рабочему торцу лопастей в 20 плоскости их передних граней, Резцы объединены в группы, каждая иэ которых содержит по три резца, имеющих смежное взаимное расположение вдоль радиуса долота. При этом крайние рез- 25 цы в группе наклонены к среднему с образованием острого угла oL между ними в направлении рабочего торца лопастей. Для упрощения технологии изготовления долота резцы, образующие 30 одну группу, можно размещать на разных лопастях (фиг.2 и 3).

Долото работает следующим образом.

В процессе бурения резцы 2 под действием передаваемых на долото осевой нагрузки и крутящего момента воздействуют на породу и в ней под каждым резцом создаются ядро 3 уплотнения, состоящее из измельченных частиц 40 разрушенной породы, магистральные трещины 4, эона 5 предразрушения, образуемая сетью микро- и макротрещин, Уходящих вглубь массива. Кроме того, возникают эоны 6 выкола не45 нарушенной породы. При этом наибольшее влияние на процесс последующего разрушения породь1 имеют зоны 5 предразрушения и их взаимодействие.

Ф

Крайние резцы группы при взаимодействии на грунт создают зоны предразрушения, направленные навстречу одна другой, а взаимодействием их с аналогичной зоной среднего резца образуют общую для резцов зону предразрушения, что увеличивает объем эоны 6 выкола породы между рр3цами одной группы и облегчает процесс последующего разрушения породы. ь

Значение угла oL составляет 10-50 и выбирается иэ конструктивных соображений так, чтобы при максимальном наклоне крайних резцов к линии забоя не наблюдалось резание боковой гранью, так как это может привести к снижению скорости бурения эа счет роста сил трения и увеличению энергозатрат.

-,Bo время работы долота все три резца составляющие одну группу, воздействуют на породу одновременно,при этом не имеет значения происходит ли разрушение породы резцами, расположенными на одной радиальной линии (лопасти), или же резцы располагаются последовательно, т.е, на разных лопастях. При последовательном прохождении резцов по концентрическим траекториям (фиг.2) в радиальном сечении забоя получается та же картина разрушения породы, что показана на фиг.4. Обеспечение отделения от забоя значительно больших объемов породы дает возможность сократить общее коI личество резцов долота.

Формула изобретения

1. Долото для вращательного бурения, содержащее лопасти, оснащенные резцами, установленными под разными углами к рабочему торцу лопастей в плоскости их перених граней, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет снижения энергоемкости разрушения породы при одновременном уменьшении количества резцов, последние объединены в группы, каждая из которых содержит по три резца, имеющих смежное взаимное расположение вдоль радиуса долота, при этом крайние резцы в группе наклонены к среднему с образованием острого угла между ними в направлении рабочего торца лопастей.

2. Долото по п.1, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что резцы,.образующие одну группу, расположены на разных лопастях.

1472623

Ра УБ л <гсвг инга

0&9

Составитель В.Борискина

Техред И.Ходанич

Редактор А.Долинич

Корректор Л.Зайцева

Заказ 1684/34 Тираж 514 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, 10 1