Буровой породоразрушающий инструмент

 

Изобретение относится к буровой технике , а именно к породорэзрушающему инструменту для бурения скважин. Целью изобретения является повышение скорости бурения и ресурса инструмента путем предотвращения смешения центра вращения инструмента и снижения вибраций. Породоразрушающий инструмент содержит корпус 1 с резцами 5, расположенными на его рабочем торце. Резцы 5 размещены концентрическими рядами и равномерно распределены по окружностям в количестве не менее трех в каждом ряду с шахматной симметрией . Резцы 5 повернуты в горизонтальной плоскости относительно радиуса инструмента на различные в каждом ряду углы поворота с увеличением угла в направлении к периферии рабочего торца. Конструкция инструмента позволяет повысить стабильность работы инструмента, уменьшает вибрации и снижает искривление ствола скважины, 4 ил. ел с VI о VI V ю

СО О СООЕТСКИХ сОцидлистических

РЕСПУБЛИК (с ) Е 21 В 10/46

ГОСУДАРСТРЕ1<НЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫ ГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСА1-1ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4713561/03 (22) 03,07.69 (46) 23.01,92. Бюл. М 3 (71) Специальное конструкторское бюро

Всесоюзного промышленного обьединения

"Союзгеотехника" (72) В. Г. Кардыш, В. Г. Савостьянов, В. Ф.

Сорокин, А. А. Бугаев, Р, К, Богданов и B. Н.

Лившиц (53) 622.245.051.71(088.8) (56) Патент СССР М 946410, кл. Е 21 В 10/46, опублик. 1982, (54) БУРОВОЙ ПОРОДОРАЗРУША ОЩИЙ

ИНСТРУМЕНТ (57) Изобретение относится . буровой 1ехнике, а именно к породоразрушаю.цему инструменту для бурения скважин. Целью изобретения является повышение скорости

ЯЫ „1707179 А1 бурения и ресурса инструмента путем предотвращения смешения центра вращения инструмента и снижения вибраций. Породоразрушающий инструмент содержит корпус

1 с резцами 5, расположенными на его рабо ем торце. Резцы 5 размещены концентрическими рядами и равномерно распределены но окружностям в количестве не менее трех в каждом ряду с шахматной симметрией, Резцы 5 пове рнуты в горизонтал ьной плоскости относительно радиуса инструмента на различные в каждом ряду углы поворота С увеличением угла в направлении к периферии рабочего торца. Конструкция инструмента позволяет повысить стабильность работы инструмента, уменьшает вибрации и снижает искривление ствола скважины, 4 ил.

1707179

Изобретение относится к области буровой техники и касается буровых долот и короноr., оснащенных алмазно-твердосплавными пластинами.

Известен буровой породоразрушаюNI1L1 LI1IcTpgMGHT, содержащий корпус с промывочными каналами, закрепленные на рабочем торце корпуса резцы, повернутые в горизонтальной плоскости относительно радиуса и оснащенные алмазно-твердосплавными пластинами. Резцы распределены несимметрично, что приводит к возможноcrLI смещения центра вращения инструмента от ocil скважины и образованию неперекрытых участков забоя. Такое смеще11ие 11аблюдается при установке возле е11тра одного или двух резцов, а при смещении центра вращения в сторону между резцами диаметр керна, образующегося в центральной части породоразрушающего !

;HcTpyf.IeIITa, увеличивается.

Резцы разрушают меньший обьем породы на забое, 11 в первоначальный момент снижается энергоемкость процесса бурения, но затем на увеличенном выступе кер-!

la происходит "зависание" корпуса инструмента, что ведет к снижени1о механической скорости и прекращению процесса бурения. Кроме того, установка режущих элементов с переменной высотой, уменьшающейся в сторону, противоположну1о 1аправлению враще11ия, приводит к неравномерному распределени1о действующих при разрушении забоя нагрузок на режущие элементы, что также способствует смеще11ию центра вращения инструмента, воэ11икновению вибраций, снижению ресурса и общей эффективности процесса бурения, Цель изобретения — повышение скорости бурения и ресурса инструмента путем предотвращения смещения центра р.мщения инструменга и снижения вибраций., Поставлеш1ая цель достигг тся тем, что в буровом породоразруша1о.q"=I инструменте, содер>кащем корпус с промывочныf1L1 каналами, закрепленные на рабочем торце корпуса резцы, повернутые в гор11эо11талы1ой плоскости относительно радиуса и оснащенные алмазно-твердосплавными пластинами, резцы на рабочем торце расположены концентрическими рядаMи и равHoмерно распределены по окр;;кности в каждом ряду, а количество резцов в каждом ряду не менее трех, причем по радиусу инструмента резцы расположены с чередованиеi через ряд и в первом or центра рабочего торца ряду резцы повернуты в сторону вращения инструмента, а в каждом последующем — против вращения, 5

55 при этом угол в каждом ряду увеличивается в направлении к периферии рабочего торца.

На фиг.1 изображен буровой породоразрушающий инструме11т, общий вид; 1га фиг. 2 — вид А на фиг. 1; fla 4)Hr. 3 — разрез

Б — Б на фиг, 2; на фиг. 4 — схема расположения резцов.

Буровой породоразруша1ощий инструмент содержит корпус 1 с промывочными каналами 2, связанными с центральным каналом 3, На рабочем торце 4 корпуса закреплены резцы 5, выполненные в вида державок 6 с алмазно-твердосплавными пластинами 7. Державки G закреплены в гнездах корпуса 1 с помощью штифтов, пайки и сварки. Резцы 5 повернуты в горизонтальной плоскости относительно радиуса H на угол а, размещены на рабочем торце 4 концентрическими рядами DI, Dz и 0з, равномерно распределены flo окруж11ости в каждом ряду в количестве не менее трех резцов. По радиусу R инструмента резцы расположены с чередованием через ряд, т. е. «а одном радиусе R расположены резцы

5 первого ряда DI, и третьего Оэ, а резцы 5 второго ряда D2 размещены в средней части между резцами рядов DI и Эз, В первом от центра рабочего торца ряду

01 резцы 5 повернуты в горизонтальной плоскости относительно радиуса в сторону направления вра1це11ия инструмента (стрелка В) на угол а1 . Диапазон у лов а1 поворота составляет 2-5О. Резцы 5 каждого последу1ощего ряда D2, Эз„, повернуты против вращения науглы аг, Q3, Причем угол

Q в каждом ряду увеличивается в направлении к периферии рабочего торца 4, Гак,а2

c.:"-,звляет 4 — 6, а угол вс ичины углов а определяется необходиMocTI более благоприятного распределения нагрузок на режущие элементы и регулирования их уров1 я с целью снижения вибраций, Породоразрушающий и11струме 1т работает следующим образом.

При вращении бурового вала и создании осевого усилия на забой скважины долото или коронка своими резца и 5 внедряется в породу, разрушал ее, Буровой шлам выносится в затрубние пространство.

Благодаря тому, что резцы 5 равномерно расположены по окружности каждого концентрического ряда, обеспсчиваетоя симметрия всей кон .;рукции LIIIGTpу ".ента и отдельных ее частей относительно оси вращения 8, а также си.1метрия возникающих на резцах усилил сил резания. Вследствие этого при буренил вибраций не возникает, режущий алмазный слой алма JHQ-твсрдосп1707179

llQBltUx пластин 7 не подвергается интенсивному цзносу, скорость бурения и ресурс увеличнваются. установка резне» 5 по радиусу с чередованием че;.>еэ ряд floзволяет создать эффект самоцентрирования инструмента, что обеспечивает устранение "воротников" и ведет к увеличению ресурса и механической скорости бурения, Наклон резцов 5 в разных.".онценгрических рядах на различные углы a c увеличением их от центра к периферии позволяет увеличить режущуго способность алмазно-твердосплавных пластин 7.

Породоразрушающий инструмент повышает стабильность рабогы, уменьшает вибрации и исключает искривление ствола скважины. формула изобретения

Буровой породоразруша ощий инструмент, содержащий корпус с промывочными каналами, закрепленные на рабочем торце корпуса резцы, повернутые в горизонтальной плоскости относительно радиуса и оснащенные алмазно- вердосплавными

5 пластинами. о т л L1 ч а ю шийсятем, что. с целью повышения скорости бурения и ресурса инструмента путем предотвращения смещения центра вращения инструмента и снижения вибраций, резцы на рабочем тор10 це расположены концентрическими рядами и равномерно распределены по окружности в клждом ряду, а кKоoличество резцов в каждом ряду не менее трех, причем по радиусу инструмента резцы распо ожены с чередо-!

5 ввнием через ряд и в первом от центра рабочего торца ряду резцы повернуты в сторону вращения инструмента, а в каждом последующем ряду — против вращения, при этом угол floBopoTB в каждом последующем

20 ряду увеличивается в направлении к периферии рабочего торца.

1707179

Фиг. 4

Составитель С.Брыкова

Редактор И.Ванюшкина Техред М.Моргентал Корректор M.éåì÷èê

Заказ 246 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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