Буровое долото



Буровое долото
Буровое долото

 


Владельцы патента RU 2509200:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту гидромониторного типа. Буровое долото содержит корпус с рабочими органами и размещенными между ними узлами промывки, включающими полый патрубок, зафиксированный относительно корпуса стопорным буртом. Особенностью долота является то, что каждый патрубок выполнен в виде нескольких телескопически размещенных втулок, нижняя из которых установлена с возможностью осевого перемещения. Патрубок снабжен пружиной растяжения, один конец которой соединен с корпусом, а другой - с подвижной втулкой, нижняя часть которой оснащена щетками, расположенными со стороны вращения долота. При этом канал патрубка выполнен с переменным поперечным сечением, причем минимальное поперечное сечение имеет нижняя втулка. Последнее достигается оснащением ее гидромониторной насадкой. Для упрощения технологии изготовления долота узел промывки снабжен жестко соединенной с корпусом крепежной втулкой в виде стакана, через который пропущен патрубок, при этом пружина растяжения размещена в полости, образованной между патрубком и стаканом. Применение предложенного долота повышает эффективность работы благодаря более качественной очистке забоя от шлама благодаря механическому его разрыхлению щетками, закрепленными в нижней части подвижной втулки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту преимущественно гидромониторного типа.

Известно буровое долото, включающее корпус с каналами для подачи очистного агента и рабочими органами, между которыми размещены насадки, полость которых сообщена с каналами для подачи очистного агента, причем очистной агент направлен по касательной к рабочим органам (см. патент РФ №2078897, кл. E21B 10/18, 1997 г.).

Недостатком данного долота является сложность конструкции и как следствие этого высокая стоимость.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое долото, содержащее корпус с рабочими органами и размещенными между ними узлами промывки, включающими полый патрубок со стопорным буртом для фиксации патрубка относительно корпуса (см. патент РФ №2245435, кл. E21B 10/18, опубликован в 2004 г.).

К недостаткам данного бурового долота следует отнести сравнительно невысокую эффективность его работы, что связано с некачественной очисткой забоя скважины от шлама и повторным его измельчением. Последнее в свою очередь ведет к снижению механической скорости бурения и усиленному износу вооружения рабочих органов долота.

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

Поставленный технический результат достигается тем, что в буровом долоте, содержащем корпус с рабочими органами и размещенными между ними узлами промывки, включающими полый патрубок со стопорным буртом для фиксации патрубка относительно корпуса, согласно изобретению каждый патрубок выполнен в виде нескольких телескопически размещенных втулок, нижняя из которых установлена с возможностью осевого перемещения, и снабжен пружиной растяжения, один конец которой соединен с корпусом, а другой - с подвижной втулкой, нижняя часть которой оснащена щетками, расположенными со стороны вращения долота, при этом канал патрубка выполнен с переменным поперечным сечением, причем минимальное поперечное сечение имеет нижняя втулка.

Достижению указанного технического результат способствует также и то, что:

- узел промывки долота снабжен жестко соединенной с корпусом крепежной втулкой в виде стакана, через который пропущен патрубок, при этом пружина растяжения размещена в полости, образованной между патрубком и стаканом;

- нижняя втулка каждого узла промывки оснащена гидромониторной насадкой.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид бурового долота в рабочем положении, на фиг.2 - вид долота со стороны рабочего торца.

Буровое долото содержит корпус 1 с рабочими органами 2, армированными породоразрушающими элементами 3, и размещенные между ними узлы промывки, число которых соответствует числу рабочих органов 2. Каждый узел промывки включает полый патрубок, зафиксированный относительно корпуса 1 стопорным буртом 4. Патрубок выполнен в виде нескольких телескопически установленных втулок 5, нижняя из которых установлена с возможностью осевого перемещения. Патрубок снабжен пружиной растяжения 6, один конец которой соединен с корпусом 1, а другой - с подвижной втулкой 5, нижняя часть которой оснащена щетками 7, расположенными со стороны вращения долота. При этом канал патрубка выполнен с переменным поперечным сечением, причем минимальное поперечное сечение имеет нижняя втулка 5, оснащенная гидромониторной насадкой 10, создающей перепад давления, необходимый для растяжения пружины 6. Для удобства монтажа и регулирования положения нижней втулки 5 узел промывки долота снабжен жестко соединенной с корпусом 1, например, посредством резьбы 8 крепежной втулкой 9 в виде стакана, через который пропущен полый патрубок. При этом пружина растяжения 6 размещена в полости, образованной между патрубком и стаканом, а стопорный бурт 4 патрубка в крайнем нижнем положении подвижной втулки 5 плотно контактирует с дном крепежной втулки 9

Принцип работы долота заключается в следующем. Долото на колонне бурильных труб спускается в скважину и после достижения забоя на долото передаются осевая нагрузка и крутящий момент. Под их действием породоразрушающие элементы 3 рабочих органов 2 внедряются в породу и разрушают ее. Разрушенная порода выносится на поверхность промывочной жидкостью, прокачиваемой с поверхности и подаваемой на забой через узлы промывки. В транспортном положении подвижные втулки 5 узла промывки под действием пружины растяжения 6 находятся в верхнем положении и не контактируют со стенками скважин, что предохраняет их от поломок в случае наличия уступов на стенках скважин. В процессе же работы подвижные втулки 5 за счет перепада давления жидкости, создаваемого благодаря разности поперечных сечений канала патрубка, выдвигаются вниз и входят в контакт с забоем скважины своими щетками 7 и при вращении долота разрыхляют находящийся на забое шлам, который подхватывается очистным агентом и выносится на поверхность. Необходимость этого связана с тем, что при бурении гидромониторными долотами шлам находится в «угнетенном», т.е. в прижатом к поверхности забоя, состоянии за счет энергии струй жидкости, а это ведет к повторному измельчению шлама и как следствие этого к уменьшению скорости бурения и усиленному износу его породоразрушающих элементов. Все это снижает эффективность работы долота.

Применение предложенного долота благодаря механическому разрыхлению прижатого к забою шлама позволяет значительно повысить качество очистки забоя скважины и эффективность его работы в целом.

1. Буровое долото, содержащее корпус с рабочими органами и размещенными между ними узлами промывки, включающими полый патрубок со стопорным буртом для фиксации патрубка относительно корпуса, отличающееся тем, что каждый патрубок выполнен в виде нескольких телескопически размещенных втулок, нижняя из которых установлена с возможностью осевого перемещения, и снабжен пружиной растяжения, один конец которой соединен с корпусом, а другой - с подвижной втулкой, нижняя часть которой оснащена щетками, расположенными со стороны вращения долота, при этом канал патрубка выполнен с переменным поперечным сечением, причем минимальное поперечное сечение имеет нижняя втулка.

2. Буровое долото по п.1, отличающееся тем, что узел промывки долота снабжен жестко соединенной с корпусом крепежной втулкой в виде стакана, через который пропущен патрубок, при этом пружина растяжения размещена в полости, образованной между патрубком и стаканом.

3. Буровое долото по п.1, отличающееся тем, что нижняя втулка каждого промывочного узла оснащена гидромониторной насадкой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к буровым долотам и может использоваться при бурении скважин. Обеспечивает повышение надежности и долговечности бурового долота со сменными промывочными узлами.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы промывочного узла и всего долота.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение эффективности работы всего долота, упрощение монтажа и демонтажа промывочного узла.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы промывочного узла и всего долота.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы долота.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы всего долота.

Группа изобретений относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы всего долота.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы долота, упрощение монтажа и демонтажа промывочного узла.

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.

Изобретение относится к буровым коронкам, армированным природными и искусственными алмазами для бурения глубоких скважин. Обеспечивает увеличение механической скорости бурения, стойкости коронки, повышение сохранности керна.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Промывочный узел содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством стержневого стопора, размещенного в кольцевой расточке гнезда. Особенностью промывочного узла является то, что в канавке на наружной поверхности насадки закреплено составное кольцо, выполненное из более мягкого и пластичного материала по сравнению с материалом насадки. При этом составное кольцо на наружной поверхности имеет проточку с поперечным сечением в форме полутора, совмещенной с кольцевой расточкой гнезда и образующей совместно с ней канал для стержневого стопора. Применение предложенного промывочного узла повышает надежность крепления насадки, упрощает его конструкцию и снижает стоимость всего долота. 2 ил.

Группа изобретений относится к буровым долотам и компоновкам низа бурильной колонны. Обеспечивает предотвращение вибраций и других отклонений бурового долота и/или компоновки низа бурильной колонны. Буровое долото содержит внутреннюю полость, сообщенную текучей средой с бурильной колонной, и множество калибрующих поверхностей и резцов, размещенных на внешней части бурового долота. Множество калибрующих поверхностей имеют множество отверстий, которые позволяют текучей среде из внутренней полости бурильной колонны выходить из бурового долота, причем по меньшей мере одно отверстие расположено приблизительно на 90° сзади большинства резцов, при этом множество отверстий также содержат отверстие, имеющее другое проходное сечение относительно от по меньшей мере одного отверстия для производства несбалансированной боковой силы, причем буровое долото выполнено так, что текучая среда непрерывно подается из каждого отверстия для создания результирующего стабилизирующего эффекта. Компоновка низа бурильной колонны содержит указанное буровое долото. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение эффективности работы промывочного узла и всего долота. Промывочный узел бурового долота содержит насадку, расположенную в гнезде промывочного канала корпуса долота и закрепленную посредством резьбовой втулки, между верхним торцом которой и дном гнезда установлены дополнительная втулка с радиальными отверстиями и уплотнительный элемент. Дополнительная втулка выполнена с несколькими сквозными осевыми каналами и снабжена гильзами из эластичного материала, закрепленными на ее наружной и внутренней поверхности с возможностью взаимодействия со стенками гнезда промывочного канала и насадки, при этом нижний торец дополнительной втулки имеет выпуклую форму, а верхний торец уплотнительного элемента - ответную вогнутую форму. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к буровым долотам, буровым установкам и способам их использования. Обеспечивает достижение стабильности и уменьшение вибраций бурового долота. Буровое долото содержит внутреннюю полость, сообщенную текучей средой с бурильной колонной, множество резцов и первую калибрующую поверхность из множества калибрующих поверхностей, причем множество калибрующих поверхностей размещены на внешней части бурового долота, причем множество калибрующих поверхностей имеют множество отверстий, сообщенных текучей средой с внутренней полостью, при этом множество калибрующих поверхностей разнесены по окружности бурового долота, причем множество отверстий обеспечивают выход текучей среды из внутренней полости из бурового долота. Множество отверстий содержат по меньшей мере одно отверстие, имеющее большее проходное сечение, чем другие отверстия для создания несбалансированной боковой силы, причем буровое долото выполнено так, что текучая среда непрерывно подается из множества отверстий для достижения стабильности и уменьшения вибрации бурового долота. Буровая установка содержит бурильную колонну, ведущую бурильную трубу, соединенную с бурильной колонной, и указанное буровое долото. Способ бурения искривленного ствола скважины в подземном пласте содержит установку на бурильной колонне указанного бурового долота. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к буровым долотам, преимущественно с алмазным вооружением. Обеспечивает повышение эффективности работы долота благодаря оптимизации режима промывки. Буровое долото включает полый корпус с присоединительной резьбой и лопастями, армированными породоразрушающими элементами, и промывочной системой, содержащей напорные и отводные каналы. Долото снабжено гидравлическим дросселем, размещенным в полости корпуса и выполненным в виде цилиндра с пазами на наружной поверхности и частично совмещенными с напорными и отводными каналами, причем цилиндр жестко соединен с корпусом посредством биметаллических пластин. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к буровым долотам, преимущественно с алмазным вооружением. Обеспечивает повышение эффективности работы долота благодаря оптимизации режима промывки. Буровое долото включает полый корпус с присоединительной резьбой и лопастями, армированными породоразрушающими элементами, и промывочной системой, содержащей напорные и отводные каналы. Напорные каналы оснащены втулками с прямоугольным проходным сечением, в каждой из которых размещена биметаллическая пластина, которая при изменении температуры корпуса меняет проходное сечение напорного канала. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к буровым долотам с алмазным вооружением для бурения скважин без отбора керна. Обеспечивает повышение эффективности работы долота благодаря улучшению режима промывки, предотвращающего прижог долота. Буровое долото включает полый корпус с присоединительной резьбой и лопастями, армированными породоразрушающими элементами, и промывочной системой, содержащей напорные и сдвоенные очистные каналы, одни из которых - отводные - оснащены соплом и сообщены с полостью корпуса, а другие - с центральной камерой на наружной поверхности корпуса. Отводные каналы оснащены втулками с прямоугольным проходным сечением, при этом каждая втулка снабжена биметаллической пластиной, которая жестко соединена с корпусом втулки и при повышении температуры корпуса перекрывает проходное сечение очистного канала. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к алмазным буровым долотам. Технический результат заключается в повышении надежности и эффективности работы алмазного долота, в защите от засорения твердосплавных промывочных насадок. Буровое алмазное долото содержит корпус, выступающие над ним лопасти, оснащенные породоразрушающими и защитными резцами PDC, промывочные твердосплавные насадки в гнездах на корпусе, центральную полость в ниппеле корпуса, систему каналов, подводящих промывочную жидкость к твердосплавным промывочным насадкам. В центральную полость ниппеля установлено устройство для защиты промывочных насадок от засорения, выполненное в виде цилиндра или иного тела вращения, открытого с одного торца и закрытого с другого, с наружным кольцевым буртом со стороны открытого торца для установки и закрепления на ступеньке полости ниппеля, в стенке устройства выполнено множество отверстий круглой или иной формы для прохода промывочной жидкости. Площадь центрального отверстия в ниппеле (SНИП), площадь максимального поперечного сечения устройства (SУСТ), суммарная площадь отверстий в стенке устройства (SБОК) и суммарная площадь сопел промывочных насадок (SНАС) связаны неравенством SНИП>SУСТ>SБОК>SНАС. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к буровой технике, а именно к буровым долотам PDC, и может использоваться при бурении скважин. Обеспечивает повышение надежности и показателей работы долот PDC. Долото PDC включает сварной корпус, состоящий из двух частей - верхней, с присоединительной резьбой, пазами для заворота ключом на бурильной колонне, с внутренней полостью, резьбой для сборки с нижней частью корпуса, также содержащей внутреннюю полость, защитный стакан с плоским дном на дне этой полости, каналы для установки износостойких промежуточных втулок и гидромониторных насадок для прохода промывочной жидкости, лопасти с боковыми и торцевыми резцами PDC. Между плоским торцом в полости нижней части корпуса и защитным стаканом, по поверхности их контакта, установлена сжимаемая плоская круглая эластичная прокладка с отверстиями, ответными положению износостойких промежуточных втулок, при этом концы этих втулок со стороны гидромониторных сменных насадок имеют установочную базу в виде кольцевого упора большего диаметра, чем диаметр отверстия под эти втулки, с кольцевыми пазами с верхней и нижней стороны кольцевого упора под установку ответных пазам герметизирующих уплотнительных колец круглого сечения. 5 ил.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленные в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенное в кольцевой расточке гнезда стопорное разрезное кольцо с фиксатором. Стопорное кольцо выполнено с выступами, расположенными на нижнем торце кольца и смещенными от наружной боковой его поверхности в сторону центра на величину не менее глубины кольцевой расточки гнезда. Фиксатор кольца соединен с одним из выступов с возможностью осевого перемещения, причем свободный конец фиксатора установлен с возможностью взаимодействия с другим выступом при сжатии стопорного кольца. Технический результат заключается в упрощении монтажа и демонтажа промывочного узла, улучшении его гидродинамики, сохранении надежности его работы, повышении эффективности работы долота в целом. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх