Шарошка бурового долота (варианты)



Шарошка бурового долота (варианты)
Шарошка бурового долота (варианты)
Шарошка бурового долота (варианты)

 


Владельцы патента RU 2450114:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к конструкции шарошек буровых долот. Шарошка включает корпус с венцами, периферийный из которых выполнен с раздвоенным зубом. С целью повышения технико-экономических показателей буровых работ и тем самым снижения их себестоимости участок раздвоенного периферийного венца, расположенный со стороны вершины шарошки, выполнен в виде спаренного диска, при этом ближний к оси долота диск выполнен зубчатым и армирован твердосплавными зубками, закрепленными в межзубцовых впадинах, а второй диск - сплошным. Предусмотрен вариант выполнения наиболее близкого к вершине шарошки участка раздвоенного периферийного венца с зигзагообразными зубьями. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к конструкции шарошек буровых долот.

Известна шарошка бурового долота, включающая зубчатые венцы с площадками притупления на концевых участках, армированными твердосплавными вставками (см. авт.св. СССР №1789007, кл. Е21В 10/16, 1993 г.).

К недостаткам этой шарошки следует отнести ограниченную область ее применения, а также и то, что в некоторых случаях концевая армировка зубьев ведет к усложнению конструкции и неоправданному перерасходу дорогостоящего материала. Так, например, армировка зубьев периферийного венца шарошки со стороны оси долота ничем не оправдана, т.к. эти участки даже при обычной армировке имеют вооружение, кратно превышающее вооружение венцов основного конуса, которые и выходят первыми из строя.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является шарошка бурового долота, включающая корпус с венцами, периферийный из которых выполнен с раздвоенным зубом (см. П.А.Палий и К.Е.Корнеев. Буровые долота. М.: Недра, 1971, с.257, рис.У1. 68).

К недостаткам этой шарошки бурового долота следует отнести неравномерную вооруженность периферийного венца шарошки по радиусу долота. Так, часть венца, расположенная со стороны вершины шарошки, имеет вооружение, которое у трехшарошечных долот в три раза меньше по сравнению с остальной частью периферийного зуба. Это ведет к неравномерному выходу зубьев из строя, что предопределяет малую эффективность работы долота в целом.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы долота путем обеспечения равномерной загрузки периферийных венцов шарошки по радиусу долота.

Поставленный технический результат по первому варианту достигается тем, что в шарошке бурового долота, включающей корпус с венцами, периферийный из которых выполнен с раздвоенным зубом, согласно изобретению участок раздвоенного периферийного венца, расположенный со стороны вершины шарошки, выполнен в виде спаренного диска, при этом ближний к оси долота диск выполнен зубчатым и армирован твердосплавными зубками, закрепленными в межзубцовых впадинах, а второй диск - сплошным.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что твердосплавные зубки расположены заподлицо с вершиной диска.

По второму варианту указанный технический результат достигается тем, что в шарошке бурового долота, включающей корпус с венцами, периферийный из которых выполнен с раздвоенным зубом, согласно изобретению участок периферийного венца, расположенный со стороны вершины шарошки, оснащен зигзагообразными зубьями.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен общий вид шарошки; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 и на фиг.3 - узел Б на фиг.1.

Шарошка бурового долота содержит корпус 1 (см. левую часть фиг.1) с периферийными венцами 2 с раздвоенным зубчатым вооружением. При этом участок периферийного венца 2, расположенный со стороны вершины шарошки, выполнен в виде спаренного диска, причем ближний к оси долота диск 3 выполнен зубчатым и армирован твердосплавными зубками 4, закрепленными в межзубцовых впадинах 5. А второй диск 6, расположенный со стороны периферии шарошки, выполнен сплошным. Диски 3 и 6 в поперечном сечении имеют форму трапеции, углы наклона которой и размеры меньшего основания выбираются в зависимости от физико-механических свойств разбуриваемых пород.

По второму варианту участок раздвоенного периферийного венца 2 (см. правую часть фиг.1), обращенного в сторону вершины шарошки, оснащен зигзагообразными зубьями 7. Такое выполнение указанного участка периферийного венца 2 целесообразно использовать при разбуривании абразивных пород, характеризующихся значительным износом вооружения долота.

Принцип работы долота заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента породоразрушающие элементы венцов осуществляют разрушение забоя и калибровку стенок скважины. При этом благодаря выполнению участка периферийного венца 2, расположенного со стороны вершины шарошки, в виде спаренных сплошного 3 и зубчатого дисков 6 обеспечивается повышение как механической скорости бурения, так проходки на долото. Это достигается благодаря увеличению удельной нагрузки на породу, что особенно эффективно при бурении по хрупким породам, уменьшению крутящего момента и повышению долговечности опоры из-за отсутствия динамических нагрузок. Использование твердосплавных зубков 5 на наиболее нагруженном участке периферийного венца 2 позволяет уравновесить ресурс его работы с другими участками. При разбуривании абразивных пород этот эффект достигается благодаря использованию зигзагообразных зубьев, имеющих более мощное вооружение по сравнению со стандартным вооружением шарошек с продольной схемой расположения зубьев.

Применение долот с предложенной конструкцией шарошки позволяет повысить технико-экономические показатели буровых работ и тем самым снизить их себестоимость.

1. Шарошка бурового долота, включающая корпус с венцами, периферийный из которых выполнен с раздвоенным зубом, отличающаяся тем, что участок раздвоенного периферийного венца, расположенный со стороны вершины шарошки, выполнен в виде спаренного диска, при этом ближний к оси долота диск выполнен зубчатым и армирован твердосплавными зубками, закрепленными в межзубцовых впадинах, а второй диск - сплошным.

2. Шарошка бурового долота по п.2, отличающаяся тем, что твердосплавные зубки расположены заподлицо с вершиной диска.

3. Шарошка бурового долота, включающая корпус с венцами, периферийный из которых выполнен с раздвоенным зубом, отличающаяся тем, что участок периферийного венца, расположенный со стороны вершины шарошки, оснащен зигзагообразными зубьями.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к конструкции шарошек буровых долот. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к конструкции шарошек буровых долот. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, преимущественно для бурения мягких пород и пород средней твердости.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, преимущественно для бурения мягких пород и пород средней твердости.

Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к породоразрушающему инструменту преимущественно большого диаметра с твердосплавным или синтетическим алмазным вооружением.

Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к породоразрушающему инструменту большого диаметра с твердосплавным или синтетическим алмазным вооружением.

Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к способу крепления породоразрушающих зубков из твердого сплава или синтетических алмазов в буровом инструменте, преимущественно большого диаметра.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам для бурения наклонных и горизонтальных скважин с управлением кривизной.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, преимущественно для бурения мягких пород и пород средней твердости.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к конструкции буровых шарошечных долот

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к конструкции шарошек буровых долот

Изобретение относится к буровым долотам, а именно к породоразрушающим зубкам буровых долот, предназначенным для разрушения перемежающихся по твердости пород

Изобретение относится к буровой технике, а именно к одношарошечным буровым долотам

Изобретение относится к буровым шарошечным долотам

Изобретение относится к области буровой техники и может быть использовано при производстве буровых долот, предназначенных для строительства скважин

Изобретение относится к буровым шарошечным долотам. Обеспечивает повышение ресурса работы долота, надежное крепление шарошек. Буровое шарошечное долото включает лапы с наклонными цапфами, на которых установлены шарошки, затылочная часть которых армирована породоразрушающими зубками, причем шарошки закреплены посредством замковых и стопорных элементов, последовательно установленных в радиальных каналах шарошки, совмещенных с кольцевыми канавками цапф. Стопорные элементы выполнены с пазами на боковой поверхности, в которых размещены хвостовики породоразрушающих зубков, закрепленных на затылочной части шарошек. 2 ил.

Изобретение относится к буровым шарошечным долотам, преимущественно для бурения мягких пород и пород средней твердости, разрушение которых не требует значительных осевых нагрузок. Обеспечивает повышение ресурса работы долота, повышение надежности крепления шарошек на цапфах. Буровое долото включает лапы с наклонными цапфами, на которых установлены шарошки, затылочная часть которых армирована породоразрушающими зубками, причем шарошки закреплены на цапфе посредством фиксаторов, внутренний конец каждого из которых совмещен с кольцевой канавкой цапфы. Каждый фиксатор выполнен в виде ступенчатого единого стержня, причем ступень большего диаметра выполнена с пазом, расположенным на ее боковой поверхности и совмещенным с хвостовиком породоразрушающего зубка, установленного на затылочной части шарошки. Ступень фиксатора большего диаметра может быть выполнена с осевым каналом, в котором закреплен породоразрушающий элемент. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к области буровой техники и может быть использована в буровых долотах, предназначенных для бурения скважин. Обеспечивает уменьшение энергоемкости породоразрушения и повышение эффективности бурения. Шарошечное долото с твердосплавным вооружением шарошек содержит корпус и подвижно закрепленные на цапфах лап шарошки, венцы которых армированы зубками со сходящимися лезвиями на породоразрушающей поверхности и с цилиндрическим хвостовиком, коническую присоединительную резьбу для присоединения к бурильной колонне, систему промывки забоя. Рабочая головка зубков выполнена с тремя или четырьмя клиновидными лезвиями. Расположение зубков на теле шарошек и параметры их формы выбраны по результатам исследований, проводимых с целью выявления наилучших показателей одновременно с точек зрения единичного породоразрушения при вдавливании в породу, с точки зрения динамики работы на забое, а также с точки зрения стойкости зубков в бурении. 2 н.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, применяемому в бурении скважин, а именно к шарошечным долотам. Обеспечивает повышение показателей эффективности работы долота. Шарошечное долото включает шарошки со ступенчатым периферийным вооружением. Соотношение размеров ступеньки и долота определяется как a/b=0,60-0,70, при a/D=0,023-0,032, где: а - ширина ступеньки; b - высота ступеньки; D - диаметр долота. Такое соотношение обеспечивает полное разрушение ступеньки на забое у стенки скважины в процессе ее формирования с минимальными энергетическими затратами, благодаря чему существенно облегчается работа периферийного вооружения и подшипников, снижается их износ, с повышением скорости бурения на 50% и проходки на долото до 80%. 4 ил.
Наверх