Шарошка бурового долота

 

Изобретение относится к технике и технологии бурения нефтяных, газовых и других скважин и может быть использовано при проектировании, изготовлении и эксплуатации буровых шарошечных долот для повышения долговечности шарошки за счет равностойкости зубьев на изгиб. Шарошка состоит из корпуса 1 с венцами, на которых расположены твердосплавные вставные зубья 2. На каждом венце шарошки геометрически параметры зубьев 2 и их угловой шаг связаны следующим соотношением: (hn Sn ) : (0,1 dn3) const, где hn - высота зуба n- го венца; Sn - площадь поверхности притупления вершины зуба n-ro- венца; - угловой шаг зубьев n -го ве нца; dn - диаметр основания зуба п-, го венца. При работе шарошки зубья, выполненные по указанному соотношению, нагружаются с одинаковой интенсивностью, а их равностойкость предупреждает преждевременное разрушение зубьев. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 10/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (;Ь

О

О

Сд

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4738364/03 (22) 10.08.89 (46) 30,09.91. Бюл, М 36 (75) А.К. Забурдаев, В.И. Поздняков и P.È.

Гук (53) 622.24.051.55(088.8) (56) Шарашечные долота и бурильные головки. Каталог, М.: ЦИНТИХИМнефтемаш, 1987, с. 61. (54) ШАРОШКА БУРОВОГО ДОЛОТА (57) Изобретение относится к технике и технологии бурения нефтяных, газовых и других скважин и может быть использовано при проектировании, изготовлении и эксплуата-: ции буровых шарошечных долот для повышения долговечности шарошки за счет равностойкости зубьев на изгиб. Шарошка

Я2, 1680931 А1 состоит из корпуса 1 с венцами, на которых расположены твердосплавные вставные зубья 2. На каждом венце шарашки геометрически параметры зубьев 2 и их угловой шаг связаны следующим соотношением: (пп1 Sn s/nPn /2): (О;1 dn ) = coAst, где hn— высота зуба и-.. го венца; Sn — площадь поверхности притупления вершины зуба n-говенца; pn — угловой шаг зубьев и -го венца; dn — диаметр основания зуба n-, ro венца. При работе шарошки зубья, выполненные по указанному соотношению, нагружаются с одинаковой интенсивностью, а их . равностойкость предупреждает преждевременное разрушение зубьев. 3 ил.

1680931

Изобретение относится к технике и технологии бурения нефтяных, газовых и других скважин и может быть использовано при проектировании, изготовлении и эксплуатации буровых шарошечных долот.

Целью изобретения является повышение долговечности шарошки за счет равностойкости зубьев на изгиб.

На фиг, 1 схематически показана шарашка бурового долота; на фиг. 2 — схема взаимодействия зубьев шарошки с поверхностью забоя скважины и геометрические параметры этих зубьев, на фиг. 3 — вид А на фиг. 2.

Шарошка бурового долота содержит корпус 1 с венцами и армирована по венцам твердосплавными вставными зубьями 2, При этом в шарошке геометрические параметры зубьев S, h, P, d обеспечивают равностойкость твердосплавных зубьев при действии на них изгибающих знакопеременных динамических нагрузок.

Вследствие того, что шарошки каждого долота армируются зубьями иэ твердого сплава с одинаковыми физико-механическими свойс1вами, для обеспечения равностойкости на изгиб твердосплавных зубьев на каждом венце каждой шарошки необходимо соблюдение условия — — — const.

„,з где h — высота зуба, мм;

S — площадь поверхности притупления вершины зуба, мм; г, /3 — угловой шаг зубьев, град;

d — диаметр основания зуба, мм.

При этом обеспечивается одинаковый запас прочности всех зубьев шарошки, работающих на изгиб (оизг) ! о где п — запас прочности; ((тазг) — предел прочности материала при изгибе. *

Шарошка работает следующим образом.

При перекатывании шарашки под осевой нагрузкой по поверхности забоя в про5 цессе бурения скважины зубья испытывают значительные изгибающие ударно-циклические знакопеременные динамические нагрузки. При этом предел прочности твердого сплава при изгибе в 1,5-1,7 раза

10 ниже предела прочности при осевом сжатии.

Обеспечение равнопрочности зубьев на изгиб путем соблюдения соотношения геометрических параметров

15 — const, позволяет нагружать зубья с одинаковой ин20 тенсивностью при их перекатывании под нагрузкой по поверхности забоя, что предотвращает преждевременное разрушение (скол) какой-то отдельной части зубьев (и в первую очередь отдельного венца).

Формула изобретения

Шарашка бурового долота, содержащая корпус с венцами и расположенные на венцах породораэрушающие зубья, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения долговечности шарошки эа счет равностойкости зубьев на изгиб, для каждого венца шарошки геометрические параметры зубьев и их угловой шаг связаны следующим соотношением: — const, 0,1 бзп

40 где h> — высота зуба пятого венца, мм;

S, — площадь поверхности притупления вершины зуба п-го венца, мм;

P — угловой шаг зубьев и-го венца, 45 град

dn — диаметр основания зуба и-го венца, мм, 1680931

Фиг. 2

Фиг, 3. Заказ 3294 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Редактор С.Лисина

6ерхнасгь

Я700Я

Составитель А.Скалунов

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко