Буровое долото


 


Владельцы патента RU 2492309:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к долотам для бурения. Обеспечивает повышение эффективности работы долота, улучшение очистки забоя от шлама. Буровое долото включает полый корпус с рабочими органами и установленный в полости корпуса на подшипниках центральный патрубок с кольцевым выступом на наружной поверхности и каналами для очистного агента. Центральный патрубок оснащен направляющими лопатками для создания крутящего момента, направленного против вращения долота. Направляющие лопатки могут быть установлены на съемных кольцах, размещенных в полости центрального патрубка и жестко соединенных с ним. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к долотам для бурения скважин сплошным забоем.

Известно буровое шарошечное долото для бурения скважин сплошным забоем, включающее лапы с ниппельной частью и каналами для подачи промывочной жидкости на забой скважины (см. Корнеев К.Е и Палий П.А. Буровые долота, М. Недра, 1971, с.257)

Недостатком этого долота является не качественная очистки забоя от шлама, снижающая эффективность бурения.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое долото, включающее полый корпус с рабочими органами и установленный в полости корпуса на подшипниках центральный патрубок с кольцевым выступом на наружной поверхности и каналами для очистного агента (см. авт. св. СССР №817191, кл. E21B 10/18, 1981 г).

Данное долото благодаря использованию центрального патрубка, установленного с возможностью проворота относительно корпуса, создает более организованную систему очистки забоя и обеспечивает более качественное удаление шлама в затрубное пространство. Однако эффективность его работы, особенно при большом объеме шлама, также не очень высока. В первую очередь это связано с заклиниванием центрального патрубка, вследствие чего он начинает вращаться вместе лапами долота, нарушая заданную схему очистки забоя. Это негативно сказывается на эффективности очистки забоя от шлама и ведет к повторному его измельчению и как следствие этого к повышению энергоемкости процесса разрушения породы.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы долота за счет улучшения качества очистки забоя от шлама.

Поставленный технический результат достигается тем, что в буровом долоте, включающим полый корпус с рабочими органами и установленный в полости корпуса на подшипниках центральный патрубок с кольцевым выступом на наружной поверхности и каналами для очистного агента, согласно изобретению центральный патрубок оснащен направляющими лопатками для создания крутящего момента, направленного против вращения долота.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что направляющие лопатки установлены на съемных кольцах, размещенных в полости центрального патрубка и жестко соединенных с ним.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен общий вид долота в продольном разрезе.

Буровое долото включает полый корпус 1 с рабочими органами, например, шарошками 2. В полости корпуса 1 установлен центральный патрубок 3 с боковыми каналами 4 для подачи на забой скважины очистного агента и кольцевым выступом 5 на наружной поверхности. Центральный патрубок 3 размещен в полости корпуса 1 с возможностью поворота посредством втулки 6 с уплотнительными кольцами 7, подшипников качения 8, на которые опирается кольцевой выступ 5. патрубка 3, и подшипника скольжения 9, служащего одновременно и направляющей для центрального патрубка 3. На внутренней поверхности центрального патрубка 3 закреплены направляющие лопатки 10 для создания крутящего момента, направленного против вращения долота. Направляющие лопатки 10 установлены на съемных кольцах 11, жестко закрепленных в полости центрального патрубка 3, например, посредством шпонок (не показаны).

Принцип работы долота заключается в следующем. В процессе бурения поток очистного агента (промывочной жидкости или сжатого газа) под давлением подается в полость центрального патрубка 3. При этом вследствие трения между подшипником скольжения 9 и центральным патрубком 3, а также из-за попадания шлама между ними центральный патрубок 3 начинает проворачиваться вместе с долотом. Это нарушает заданную схему и условия очистки забоя от шлама, что приводит к повторному измельчению шлама, а это в свою очередь отрицательно влияет на эффективность разрушения породы. С целью уменьшения вероятности заклинивания центрального патрубка 3 используются направляющие лопатки 10, которые создают крутящий момент, направленный против вращения долота. Это позволяет удерживать центральный патрубок 3 от вращения совместно с долотом. В идеальном случае центральный патрубок 3 неподвижно зависает над забоем и обеспечивает постоянное направление струй очистного агента через каналы 4 на заданные участки забоя скважины. В этом случае происходит вращение породоразрушающих органов 2 долота относительно центрального патрубка 3, причем породоразрушающие органы 2 периодически пересекают струи очистного агента из каналов 4, что способствует их очистке. Такая очистка рабочих органов от шлама имеет особое значение при бурении по глинистым породам, склонным к налипанию на породоразрушающие элементы рабочих органов 2. При этом создается организованный восходящий поток очистного агента, обеспечивающего высокое качество очистки забоя от шлама и эффективное его удаление в затрубное пространство.

Все это способствует повышению эффективности работы долота в целом.

Данное техническое решение может быть использовано не только в шарошечных, но и в лопастных и алмазных долотах для бурения сплошным забоем. Наиболее целесообразная область применения - бурение взрывных скважин на карьерах.

1. Буровое долото, включающее полый корпус с рабочими органами и установленный в полости корпуса на подшипниках центральный патрубок с кольцевым выступом на наружной поверхности и каналами для очистного агента, отличающееся тем, что центральный патрубок оснащен направляющими лопатками для создания крутящего момента, направленного против вращения долота.

2. Буровое долото по п.1, отличающееся тем, что направляющие лопатки установлены на съемных кольцах, размещенных в полости центрального патрубка и жестко соединенных с ним.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к буровым долотам. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин в пластах с повышенным содержанием газа, где процесс бурения часто сопровождается микровыбросами.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин в пластах с повышенным содержанием газа, где процесс бурения часто сопровождается микровыбросами.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к коронкам для бурения скважин по угольным выбросоопасным пластам. .

Изобретение относится к буровой технике и может использоваться в компоновке бурильного инструмента в качестве устройства для воздействия промывкой на забой скважины.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым долотам режущего типа, и обеспечивает повышение эффективности работы бурового долота за счет улучшения очистки забоя от шлама.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин и шпуров преимущественно по выбросоопасным пластам. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин и шпуров при гидравлическом оттаивании мерзлых пород. .

Изобретение относится к коронкам, предназначенным для бурения, преимущественно, по мерзлым породам. .

Изобретение относится к коронкам, предназначенным для бурения скважин с отбором керна по трещиноватым и перемежающимся по твердости породам при разведке месторождений на твердые полезные ископаемые и воду.

Изобретение относится к промывочным узлам буровых долот

Изобретение относится к буровым коронкам, армированным природными и искусственными алмазами для бурения глубоких скважин. Обеспечивает увеличение механической скорости бурения, стойкости коронки, повышение сохранности керна. Алмазная ступенчатая буровая коронка включает алмазосодержащую с пилотом матрицу, разделенную торцевыми, внутренними и наружными боковыми, наклонными и дополнительными цилиндрическими промывочными каналами на секторы и корпус с наружной кольцевой проточкой. Дополнительные цилиндрические промывочные каналы, выходящие в торцевые промывочные каналы, расположены перпендикулярно рабочему торцу коронки и смещены по радиусу к периферии пилота матрицы, а диаметр дополнительного цилиндрического канала определяется по установленной зависимости, при этом суммарная площадь поперечных сечений внутренних боковых промывочных каналов коронки находится из расчетного соотношения. Кроме того, входные кромки дополнительных цилиндрических каналов выполнены коническими с острым углом при вершине конуса, а наклонные промывочные каналы выполнены с переменной емкостью, увеличивающейся в сторону наружной кольцевой проточки корпуса коронки. 2 ил.

Изобретение относится к инструменту для бурения скважин. Промывочный узел для бурового долота включает каналы для подвода к забою промывочной жидкости, гнезда на выходе из каналов для размещения износостойких насадок с герметизирующими и стопорными элементами. Стопорный элемент выполнен в виде штифта, один конец которого имеет резьбу и завинчен в ответное отверстие в корпусе в зоне стенки гнезда под торцевым уступом насадки, запирая ее. Другой конец штифта выступает из отверстия и загнут до поверхности упорного паза на поверхности корпуса под углом α>25°. Технический результат заключается в повышении надежности и долговечности бурового долота со сменным промывочным узлом. 6 ил.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы долота, упрощение монтажа и демонтажа промывочного узла. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством стопорного разрезного кольца, размещенного в кольцевой расточке гнезда. Промывочный узел снабжен фиксаторами в виде стержней ступенчатой формы, при этом насадка выполнена с продольными ступенчатыми пазами на боковой поверхности для размещения фиксаторов, высота большей ступени которых меньше высоты ступени паза насадки большего размера, причем в рабочем положении ступени стержней меньшего размера установлены с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью стопорного разрезного кольца. 2 ил.

Группа изобретений относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы всего долота. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством стопорного разрезного кольца, размещенного в кольцевой расточке гнезда. Промывочный узел снабжен фиксаторами в виде стержней ступенчатой формы и дополнительным кольцом с осевыми каналами, при этом дополнительное кольцо размещено между нижним торцом насадки и верхним торцом стопорного разрезного кольца. По первому варианту насадка выполнена с глухими осевыми каналами, совмещенными с осевыми каналами дополнительного кольца и предназначенными для размещения фиксаторов, установленных в исходном положении заподлицо с нижним торцом дополнительного кольца и удерживаемых в таком положении посредством легкоплавкого материала. По второму варианту насадка выполнена с глухими осевыми каналами для размещения фиксаторов, которые в рабочем положении совмещены с осевыми каналами дополнительного кольца, а в исходном положении они смещены одни относительно других в окружном направлении и подпружинены в осевом направлении. 1 ил., 2 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы всего долота. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством стопорного разрезного кольца, размещенного в кольцевой расточке гнезда. Промывочный узел снабжен дополнительным разрезным кольцом, имеющим в продольном сечении ступенчатую форму, при этом дополнительное разрезное кольцо размещено между нижним торцом насадки и верхним торцом стопорного разрезного кольца с возможностью контакта в рабочем положении наружной поверхностью ступени меньшего диаметра с внутренней поверхностью стопорного кольца. 1 ил.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы долота. Промывочный узел бурового шарошечного долота с центральной промывочной системой содержит корпус с каналом и гнездом, в котором посредством резьбовой втулки закреплена насадка с уплотнительным элементом и жестко соединенным с ней узлом передачи крутящего момента. Узел передачи крутящего момента образован наклонными пазами, выполненными на внутренней поверхности насадки, при этом направление пазов совпадает с направлением резьбы крепежной втулки, насадка и втулка выполнены с ответными выступами и впадинами на контактирующих поверхностях для передачи крутящего момента, а число пазов соответствует числу шарошек, при этом пазы направлены в межшарошечное пространство и выполнены коноидальной формы. 2 ил.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы промывочного узла и всего долота. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством стопорного разрезного кольца, размещенного в кольцевой расточке гнезда. Промывочный узел снабжен фиксаторами в виде стержней ступенчатой формы. Насадка и гнездо под нее выполнены ответной 2-ступенчатой формы, при этом нижняя ступень насадки по всей высоте боковой поверхности имеет продольные пазы ступенчатой формы для размещения фиксаторов. В рабочем положении ступени стержней меньшего размера установлены с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью стопорного разрезного кольца. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение эффективности работы всего долота, упрощение монтажа и демонтажа промывочного узла. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством стопорного разрезного кольца, размещенного в кольцевой расточке гнезда. По первому варианту промывочный узел снабжен дополнительными уплотнительными элементами и фиксаторами для разрезного кольца, выполненными в виде стержней ступенчатой формы, причем насадка выполнена со ступенчатыми осевыми сквозными каналами под стержни, высота которых не более высоты насадки, при этом дополнительные уплотнительные элементы размещены на стержнях фиксатора под ступенями их большого диаметра. По второму варианту промывочный узел снабжен фиксаторами для разрезного кольца, выполненными в виде стержней ступенчатой формы, при этом насадка выполнена с осевыми сквозными каналами под ступени стержня меньшего диаметра, а ступени стержней большего диаметра размещены в кольцевой расточке, выполненной на дне гнезда оппозитно осевым каналам насадки. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы промывочного узла и всего долота. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством стопорного разрезного кольца, размещенного в кольцевой расточке гнезда. Промывочный узел снабжен фиксаторами для стопорного разрезного кольца в виде составных ступенчатых стержней, ступень большего диаметра которых расположена со стороны входного канала насадки, выполненной с концентрично расположенными сквозными осевыми каналами ответной стержням ступенчатой формы. В рабочем положении нижняя ступень каждого стержня установлена с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью стопорного разрезного кольца. 1 ил.
Наверх