Одношарошечное долото

 

Изобретение относится к одношарошечным долотам для бурения скважин в крепких, абразивных породах на установках ударно-вращательного бурения. Сущность изобретения: одношарошечное долото содержит корпус и имеющую с ним опору коническую шарошку, ось конуса которой наклонно расположена в корпусе. Опора шарошки с корпусом долота выполнена плоской, параллельной основанию конуса шарошки. Корпус долота выполнен с буртиком для исключения спадания шарошки с корпуса долота при его подъеме, расположенным над опорой. Угол при вершине конуса шарошки равен 180o - 2 , где - угол между осью конуса шарошки и осью долота. Технический результат - упрощение конструкции и повышение производительности бурения. 1 ил.

Изобретение относится к инструменту, применяемому на установках ударно-вращательного бурения, при бурении взрывных скважин, в горнодобывающей промышленности.

Известно одношорошечное долото [1], содержащее корпус, в лапе которого консольно закреплена ось, на подшипниках которой смонтирована шарошка. При вращении корпуса долота, шарошка откатывается по боковой поверхности конуса шарошки (концентрическими окружностями, перпендикулярными оси вращения шарошки).

Такое долото не может быть эффективно использовано при передачи ударных импульсов на забой скважины, вследствие того, что импульсы передаются через ось, имеющую малую поверхность контакта, да к тому же консольно закрепленную в лапе долота.

Наиболее близким техническим решением является одношарошечное долото, содержащее корпус и имеющую с ним опору коническую шарошку, ось конуса которой наклонно расположена в корпусе [2].

Данная конструкция долота имеет недостатки: указанное долото сложно в изготовлении; трудность создания надежного уплотнения контактирующих сферических поверхностей; незначительная долговечность долота вследствие наличия сферической опоры, а, следовательно, снижение производительности.

Цель изобретения - упрощение конструкции долота и повышение производительности бурения.

Указанная цель достигается тем, что в одношарошечном долоте, содержащем корпус и имеющую с ним опору коническую шарошку, ось конуса которой наклонно расположена в корпусе, опора шарошки с корпусом долота выполнена плоской, параллельной основанию конуса шарошки, причем корпус долота выполнен с буртиком для исключения спадания шарошки с корпуса долота при его подъеме, расположенным над опорой с возможностью колебания шарошки относительно корпуса долота при его вращении, при этом угол при вершине конуса шарошки равен 180o - 2, , где - угол между осью конуса шарошки и осью долота.

На чертеже представлена схема долота.

Долото включает в себя корпус 1, имеющий резьбовое соединение с буровым ставом 2. Имеющую с корпусом опору коническую шарошку 3, ось конуса наклонно расположена в корпусе 1. Шарошка 3 контактирует с корпусом 1 поверхностью 4. Опора шарошки с корпусом 1 долота выполнена плоской, параллельной основанию конуса шарошки. Корпус 1 долота выполнен с буртиком 6 для исключения спадания шарошки с корпуса долота при его подъеме, расположенным над опорой с возможностью колебания шарошки 3 относительно корпуса 1 долота при его вращении. Между боковой поверхностью 5 буртика 6 и шарошкой имеется зазор. Долото также включает буксу 7 с эластичным уплотнением 8 и запорное кольцо 9, исключающее разъединение шарошки относительно корпуса долота. Угол при вращении конуса шарошки равен 180o - 2 , где - угол между осью конуса шарошки и осью долота.

Долото работает следующим образом: При вращении корпуса долото последней опорной поверхностью 4, воздействуя на опорную поверхность шарошки, заставит ее обкатиться образующими 10 конуса несущими вооружение 11 (зубки) по забою скважины. При этом зазор между боковой поверхностью 5 буртика 6 на корпусе долота и шарошкой позволит наклоняться шарошке 3 относительно корпуса долота 1 и поворачиваться вокруг оси конуса, обкатываясь по забою образующими конуса шарошки. Так как коническая шарошка в каждый данный момент теоретически контактирует с забоем одной образующей конуса, то давление на образующей конуса будет значительным, что позволит увеличить скорость вращения долота, а, следовательно, производительность бурения.

Наклонное положение опорной поверхности 4 относительно оси долота, заставляет шарошку сдвигаться к центру забоя скважины.

Если угол при вершине шарошки меньше чем 180o - 2, , то большую нагрузку будут нести зубки, расположенные ближе к центру забоя.

Если же угол при вершине больше чем 180o - 2, , то нагрузку больше будут нести зубки, расположенные ближе к периферии забоя.

Источники информации: 1. Масленников И. К. и др. Инструмент для бурения скважин / Справочное пособие, М.: Недра, 1981, с. 202.

2. RU, патент, 2039191, кл. E 21 B 10/08, 1995.

Формула изобретения

Одношарошечное долото, содержащее корпус и имеющую с ним опору, коническую шарошку, ось конуса которой наклонно расположена в корпусе, отличающееся тем, что опора шарошки с корпусом долота выполнена плоской, параллельной основанию конуса шарошки, причем корпус долота выполнен с буртиком для исключения спадания шарошки с корпуса долота при его подъеме, расположенным над опорой, при этом угол при вершине конуса шарошки равен 180o - 2 , где - угол между осью конуса шарошки и осью долота.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к инструменту, применяемому на установках типа БУ ударно-вращательного бурения при бурении взрывных скважин в горнодобывающей промышленности

Изобретение относится к области бурения скважин и может найти применение в буровых шарошечных долотах с герметизированной опорой

Изобретение относится к бурению глубоких скважин и может быть использовано в компоновках долотных буров с шарошечными породоразрушающими инструментами

Изобретение относится к области бурения скважин большого диаметра, а именно к шарошкам долот, преимущественно для реактивно-турбинного бурения (РТБ)

Изобретение относится к области бурения скважин большого диаметра, а именно к долотам для реактивно-турбинного бурения (РТБ), преимущественно по твердым породам

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к шарошечным долотам для бурения скважин с очисткой забоя сжатым воздухом

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым долотам и применяется при бурении скважин

Изобретение относится к бурению глубоких скважин большого диаметра и может быть использовано с породоразрушающим инструментом, работающим от индивидуального привода

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к одношарошечным долотам

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к шарошечным долотам для бурения скважин большого диаметра

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, может применяться при строительстве нефтяных и газовых скважин, а также при бурении геологоразведочных скважин

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к шарошечным долотам для бурения скважин с продувкой сжатым газом или воздухом

Изобретение относится к буровому инструменту, а именно к буровому породоразрушающему инструменту для планетарно-долотного бурения скважин

Изобретение относится к шарошечному долоту, предназначенному для бурения скважин

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при шарошечном бурении взрывных или разведочных буровых скважин на горных предприятиях, которые осуществляют разработку полезных ископаемых с взрывным обрушением горных пород

Изобретение относится к буровым долотам шарошечного типа

Изобретение относится к буровом долоту со смещенной осью и единственной шарошкой в виде составных конусов для бурения нефтяных или газовых скважин, горных работ и других бурильных работ под землей
Наверх