Долото с горизонтальным потоком жидкости

 

Изобретение относится к бурению, а именно к буровым долотам режуще-истирающего типа. Долото состоит из корпуса, зубьев, режущих элементов и промывочных каналов. Корпус выполнен ступенчатым, на каждой ступени режущие элементы размещены со смещением на корпусе против часовой стрелки, а в режущих элементах выполнены сквозные отверстия, ступени корпуса снабжены каналами, являющимися продолжением сквозных отверстий режущих элементов, кроме этого, каждая ступень с поверхностью забоя образует горизонтальные промывочные каналы. Повышается эффективность работы долота за счет обеспечения успешной очистки забоя и резцов путем создания горизонтального потока жидкости в зоне взаимодействия разрушающих элементов с забоем. 3 ил.

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к буровым долотам режуще-истирающего типа.

Известно долото, имеющее множество лопастей со вставками, которые сужаются к верху с обратной стороны и совместно со струйными насадками образуют вихревые потоки в турбулентном режиме, что способствует очистке режущих элементов [1].

Недостатком данного долота является то, что не все резцы схвачены струйными насадками, что в свою очередь приводит к недостаточной эффективности его работы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является долото, у которого в корпусе с лопастями выполнены промывочные каналы перпендикулярно оси долота и наклонные каналы с промывочными насадками, направляющие струю раствора на сходящие с зубьев осколки выбуренной породы. Зубья расположены на лопастях[2].

Недостатком известного долота является то, что струя раствора подается не в зону резания, а на выбуренную породу, и не в область работы каждого зуба. Все это снижает эффективность работы данного долота.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности работы долота за счет обеспечения успешной очистки забоя и резцов путем создания горизонтального потока жидкости в зоне взаимодействия разрушающих элементов с забоем.

Поставленная цель достигается тем, что корпус выполнен ступенчатым, на каждой ступени режущие элементы размещены со смещением на корпусе против часовой стрелки, а в режущих элементах выполнены сквозные отверстия, ступени корпуса снабжены наклонными каналами, являющимися продолжением сквозных отверстий режущих элементов, кроме этого, каждая ступень с поверхностью забоя образует горизонтальные промывочные каналы.

На фиг. 1 представлен общий вид с продольным разрезом, на фиг. 2 - вид А долота с забойной стороны, на фиг. 3 - фрагмент каналов для движения раствора вдоль забоя.

Долото состоит из корпуса 1 с присоединительной резьбой и промывочным центральным каналом 2. Корпус 1 выполнен со ступенями 3. На корпусе 1 размещены зубья 4, а на ступенях 3 выполнены режущие элементы 5.

В режущих элементах 5 выполнены сквозные отверстия в виде каналов 6, через которые осуществляется подача промывочной жидкости.

В корпусе долота выполнены каналы 7 для подачи жидкости на первую ступень.

В теле ступеней 3 также выполнены наклонные каналы 8, 9 рядом с режущими элементами 5. Кроме этого, в теле каждой ступени выполнены каналы 10, являющиеся продолжением каналов 6, которые позволяют проходить раствору по ступени 3 к следующему режущему элементу 5.

Поверхности ступени 3 совместно с поверхностью забоя образуют каналы 11 для движения промывочной жидкости вдоль поверхности забоя (фиг. 3) до режущих элементов 5 (движение потока промывочной жидкости показано стрелками на фиг. 2).

Режущие элементы 5 размещены на ступенях 3, которые смещены против часовой стрелки на корпусе 1 долота и под углом к радиусу забойной части корпуса 1 долота (фиг. 2) для облегчения ухода породы. Угол определяют для каждой породы отдельно.

Наличие каналов 6 позволяет на наиболее нагруженной ступени увеличить количество режущих элементов.

Долото работает следующим образом.

Корпус долота 1 посредством присоединительной резьбы 2 соединяется с бурильной колонной и спускается на забой, при этом включаются буровые насосы, сообщается вращение и создается осевая нагрузка.

Режущими элементами разрушается порода.

Промывочная жидкость по каналам 2 и 7 поступает на первую ступень и по горизонтальному каналу 11, образованному самой ступенью и поверхностью забоя, проходит до режущего элемента 5 (фиг. 2, стрелкой). Затем по наклонному каналу 8 в зоне работы режущего элемента 5 поступает на следующую ступень, где по каналам 6 и 10 поступает до следующего режущего элемента 5, очищает его и проходит по наклонному каналу 9 до следующего режущего элемента следующей ступени.

Резцами разрушается порода и благодаря активной промывке наклонного расположения режущих элементов порода удаляется из зоны резания и выносится на поверхность. Движение жидкости по каналам, образованным поверхностью забоя и ступенью долота, обеспечивает дополнительное эрозионное разрушение забоя, а сработка любой из ступеней долота приводит к повышению давления на насосах из-за уменьшения сечения каналов, что является сигналом износа долота и его извлечения на поверхность.

Активное воздействие промывки на забой и очистку режущих элементов приводит к увеличению механической скорости и проходки на долото.

Использование изобретения позволит повысить эффективность работы долота.

Источники информации 1. Патент США N 5363932, МКИ E 21 В 10/60, 1991.

2. А.С. СССР N 90492, МКИ E 21 B 10/00, 1963.

Формула изобретения

Долото с горизонтальным потоком жидкости, включающее корпус, зубья, режущие элементы и промывочные каналы, отличающееся тем, что корпус выполнен ступенчатым, на каждой ступени режущие элементы размещены со смещением на корпусе против часовой стрелки, а в режущих элементах выполнены сквозные отверстия, ступени корпуса снабжены каналами, являющимися продолжением сквозных отверстий режущих элементов, кроме этого каждая ступень с поверхностью забоя образует горизонтальные промывочные каналы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области горного дела и предназначено для использования в снарядах для бурения с отбором керна геологоразведочных скважин с заменой буровой коронки без подъема труб преимущественно в снарядах со съемным керноприемником

Изобретение относится к буровому инструменту вращательного действия и может быть использовано при бурении скважин без подъема бурильной колонны при смене бурового инструмента

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к долотам для бурения скважин без подъема бурильной колонны

Изобретение относится к области бурения, к буровым шарошечным долотам

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту для бурения скважин, а именно к вставным долотам

Группа изобретений относится к вариантам концевого инструмента обсадной колонны, обеспечивает эффективное, равномерное пробуривание концевого инструмента, улучшенную фрагментацию концевого инструмента при его пробуривании, повышение эффективности работы инструмента при бурении и разбуривании, повышение устойчивости к разрушению, абразивному воздействию, ударным нагрузкам. Концевой инструмент обсадной колонны содержит чашеобразный корпус с центральной осью, образованный стенкой с внешней выпуклой поверхностью и внутренней вогнутой поверхностью напротив внешней выпуклой поверхности. Внутренняя вогнутая поверхность неосесимметрична относительно центральной оси, а внешняя выпуклая поверхность осесимметрична относительно центральной оси. Согласно варианту исполнения концевого инструмента внутренняя вогнутая поверхность содержит множество неосесимметричных областей, образованных более толстыми частями стенки. Согласно другому варианту исполнения концевого инструмента внутренняя вогнутая поверхность содержит по меньшей мере одну канальную область, выполненную в стенке, где указанная по меньшей мере одна канальная область выполнена в виде несквозного прерывистого выреза или глухого отверстия для улучшенной фрагментации концевого инструмента обсадной колонны при его пробуривании. 3 н. и 46 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к бурильным компоновкам для выполнения скважины в грунте или горной породе. Технический результат заключается в уменьшении длины буровой коронки и увеличении скорости бурения. Бурильная компоновка содержит пилотное долото, бурящее среднюю часть скважины, и буровую коронку, бурящую скважину кольцевым забоем. При бурении буровая коронка установлена вокруг пилотного долота, и вращение и ударные усилия бурения направляются от пилотного долота на буровую коронку с помощью фасонных отверстий и деталей, установленных между долотами и передающих мощность, при этом буровая коронка выполнена с возможностью отведения, перемещаясь вокруг пилотного долота, и с возможностью установки на него. Накладное кольцо, выполненное с возможностью скрепления с буровой коронкой, установлено вокруг буровой коронки для соединения с трубой обсадной колонны, втягивающейся в бурящуюся скважину к буровой коронке с помощью накладного кольца. Буровая коронка содержит, по меньшей мере, две кольцевые канавки на наружной окружности, в данных кольцевых канавках установлены с возможностью вращения и перемещения в нужных пределах в аксиальном направлении бура части, участвующие в фиксации, такие как пружинящие стопорные кольца, и расположенные на внутренней поверхности накладного кольца, при этом накладное кольцо установлено вокруг периферии буровой коронки таким способом, что из частей, участвующих в возвратно-поступательном перемещении, фиксирующих накладное кольцо и буровую коронку, по меньшей мере, две расположены с разных сторон от линии, когда устройство собрано, причем данная линия проходит, по существу, через среднюю точку поверхности, передающей вращение буровой коронки. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх