Одношарошечное долото

 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту и предназначено для бурения нефтяных и газовых скважин. Цель - повышение производительности долота путем более равномерного распределения нагрузки на сооружение. Долото содержит корпус 1 с цапфой 2. На последней установлена посредством подшипников шарошка 3 с равными радиусами нижней полусферы и верхней полусферы, центр кривизны которой расположен в точке пересечения оси цапфы 2 с осью долота. Нижняя полусфера расположена со смещением в сторону верхней полусферы и повернута так, что ось ее симметрии образует о осью цапфы 2 угол, зубки верхней полусферы разрушают породу, уже частично предразрушенную зубками нижней полусферы. В формировании стенок скважины в основном участвуют зубки верхней полусферы. 5 ил.

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1583582 (51)5 Е 21 В 10 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЛ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (54) ОДНОИАРОНЕЧНОЕ ДОЛОТО

ГОСУДАРСТВЕННЬ5Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

5 (21) 4280349/24-03 (22) 07.07.87 (46) 07.08. 90. Бюл. к- 29 (7 1) Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) А.В.Зубарев, Т. Х.Саркисьянц, Ю.В .Рыжиков, В.Н. Барыльник, А. Б. Бо родулин, А.В.Торгашов, P.M. Богомолов, А.А.Логинов и С.П.Баталов (53) 622. 24.05 1.55(088. 8) (56) Зубарев А.В. и др, Одношарошечное долото. — М.: Недра, 1971, с ° 15. (57) Изобретение относится к породоразрушающему инструменту и предназначено для бурения нефтяных и газовых скважин. Цель — повышение производительности долота путем более равномерного распределения. нагрузки на сооружение. Долото содержит корпус 1 с цапфой 2. На последней установлена посредством подшипников шарошка 3 с равными радиусами нижней полусферы и верхней полусферы, центр кривизны которой расположен в точке пересече1583582

0 1к полусфер h = - — —. соя р ия оси цапфы 2 с осью долота. Нижняя по" лусфера расположена со смещением в сторону верхней полусферы и повернута

° Ф ак, что о сь ее симметрии об р азуе т ", ос:-ю цапфы 2 угол, зубки верхней

Изобретение относится к породоразшающему инструменту, а именно к рошечным долотам, и предназначено я бурения нефтяных и газовых скван вращательным способом.

Целью изобретения является повыение производительности долота пут м более равномерного распределения н агрузки на вооружение.

1 20

На фиг. 1 изображено одношарошечное долото, общий вид; на фиг.2— то же, аксонометрия (шарошка условно разрезана по плоскости пересечения двух полусфер одинакового радиуса); н|а фиг.3 — схема распределения нагрузки по поверхности шарошки в осевом сечении при смещении нижней полусферЫ вдоль оси вверх на величину Ь;на г.4 — то же, когда центр. нижней олусферы смещен относительно центра ерхней полусферы вверх и вправо на еличину h на фиг.5 — то же, когда ентр полусферы смещен относительно ентра верхней полусферы вверх и влево на величину h. ; 35

Одношарошечное долото состоит из к орпуса 1 с цапфой 2, расположенной г1од определенным углом, и шарошки 3, фиксируемой на цапфе 2 посредством подшипников. Шарашка 3 представляет

" собой две полусферические поверхноСти, иэ которых верхняя полусфера

4 имеет центр в точке А, лежащей на пересечении вертикальной оси долот а 0,0, и оси цапфы 00, а нижняя полусфера 5 имеет центр, который совмещен в сторону верхней полусферы

На величину h и находится на оси 0 0, расположенной под углом p = 0-10

К оси 00. Вооружение шарошки состоит

Из твердосплавных зубков б, расположенных на поверхности шарошки паралЛельными рядами в плоскостях, перпендикулярных оси цапфы .00.

Долото работает следующим образом. 55

Во время вращения шарошки центр нижней полусферы перемещается относительно центра А верхней полусфеполусферы разрушают породу,уже частично предразрушенную зубками нижней полусферы. В формировании стенок скважины в основном участвуют зубки верхней полусферы. 5 ил. ры 4 по окружности основания прямого кругового конуса 7, вершина которого находится в точке А. Таким образом расстояние между центрами двух

Бла го даря такому р аспо ложе н ию полусфер относительно друг друга и вооружения на них в процессе работы долота для формирования полусферического забоя скважины участвуют до

70Х вооружения, т.е. все зубки нижней полусферы 5, которые. все время контактируют с породой забоя, и зубки рядов Б, В и Г верхней полусферы 4 (фиг.1). При этом зубки верхней полусферы 4 разрушают породу уже частично предразрушенную зубками нижней полусферы 5. При такой кинематике работы долота на забое скважины контактная нагрузка распределяется на большее количество зубков, что позволяет снизить интенсивность их износа (фиг.4 и 5). Как следствие этого, более продолжительное время сохраняется начальная механическая скорость бурения, что ведет к росту средней механической скорости бурения.

В формировании стенок скважины в основном участвуют зубки верхней полусферы 4, Из-эа смещения на неличину h нижней полусферы 5 только в отдельные моменты ее зубки участвуют в формировании стенок скважины.

Формула изобретения

Одношарошечное долото, содержащее корпус с цапфой и установленную на цапфе посредством подшипников ша= рошку с равными радиусами нижней полусферы и верхней полусферы, центр кривизны которой расположен в точке пересечения оси цапфы с осью долота; о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 5 1583582 6 с целью повыщения производительно- лусферы, определяемым по выражению сти долота путем более равномерного h = 0,1R, и повернута так, что ось распределения нагрузки на вооруже- ее симметрии образует с осью цапфы ние, нижняя полусфера расположена угол р 0-10 о, где R — радиус полусо смещением h в сторону верхней по- сферы.

Фиг. 3

1583582

Составитель А. Скалунов

Техред Л. Сердюкова Ко рре к то р Т. Палий

Редактор С. Пекарь

Закas 2238 Тираж 483 Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

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

П1 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул „Гагарина, 101