Буровое долото



Буровое долото
Буровое долото
Буровое долото

 


Владельцы патента RU 2517348:

Панин Николай Митрофанович (RU)

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.

Известно буровое долото, содержащее полый корпус с напорными каналами и центральной выемкой, соединенной посредством радиальных каналов и отводного отверстия соответственно с напорными каналами и затрубным пространством, и армированные породоразрушающими элементами лопасти (см. авт. св. СССР №791905, кл. Е21В 10/46, 1980 г.).

Недостатком этого долота является малая механическая скорость бурения, связанная с низкой эффективностью очистки забоя от шлама из-за образования на забое скважины застойных зон и повторного измельчения шлама породоразрушающими элементами.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое долото, включающее корпус с присоединительной резьбой и лопастями, армированными породоразрушающими элементами, и очистную систему, содержащую напорные и отводные каналы (см. авт. св. СССР №1134690, кл. Е21В 10/60, 1985 г).

К недостаткам данного долота следует отнести сравнительно высокую энергоемкость процесса разрушения породы и вероятность прижога долота, особенно при использовании в качестве вооружения природных или искусственных алмазов.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы коронки путем снижения энергоемкости процесса разрушения породы и исключения вероятности прижога долота.

Указанный технический результат достигается тем, что в буровом долоте, включающем полый корпус с присоединительной резьбой и лопастями, армированными породоразрушающими элементами, и промывочную систему, содержащую напорные и отводные каналы, согласно изобретению оно снабжено гидравлическим дросселем, размещенным в полости корпуса и выполненным в виде цилиндра с пазами на наружной поверхности, частично совмещенными с напорными и отводными каналами, причем цилиндр жестко соединен с корпусом посредством биметаллических пластин.

Достижению поставленного технического результата способствует также и то, что:

- полость корпуса выполнена ступенчатой формы, причем нижняя ступень имеет паз, при этом цилиндр выполнен ответной ступенчатой формы с выступом на торце, размещенным в пазу нижней ступени полости корпуса;

- ширина выступа цилиндра по окружности меньше ширины паза нижней полости корпуса.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображает общий вид долота в продольном разрезе, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1.

Предложенное буровое долото содержит полый корпус 1 с присоединительной резьбой 2 и лопастями 3, армированными породоразрушающими элементами 4, и очистную систему, содержащую напорные 5 и сдвоенные отводные каналы соответственно 6 и 8, соединенные между собой посредством камеры 7, расположенной непосредственно над выходным торцом сопла 9. В качестве породоразрушающих элементов 4 могут использоваться природные или искусственные алмазы. Долото снабжено гидравлическим дросселем 10, размещенным в полости корпуса 1 и выполненным в виде цилиндра с пазами 11 на наружной поверхности. При этом цилиндр 10 жестко соединен с корпусом 1 посредством биметаллических пластин 12 и перекладины 15. Пазы 11 на наружной поверхности цилиндра 10 сообщаются с напорными и отводными каналами 5 и 8. Полость корпуса 1 выполнена ступенчатой формы, причем нижняя ее ступень имеет паз 13, а цилиндр 10 выполнен ответной ступенчатой формы с выступом 14 на торце, размещенным в пазу 13 нижней ступени полости корпуса 1. Ширина выступа 14 цилиндра 10 по окружности меньше ширины паза 13 нижней полости корпуса. Благодаря этому выступ 14 диска 10 имеет возможность для поворота, обеспечивая открытие и закрытие отводных каналов 8, при этом стенка паза 13 служит упором для выступа 14. Размеры паза 13 и выступа 14 рассчитаны таким образом, чтобы после срабатывания дросселя 10 отводные каналы 6 были полностью перекрыты боковой поверхностью диска 10, а напорные - полностью открыты. В исходном же состоянии все напорные и отводные каналы 5 и 8 частично открыты и процесс бурения происходит при подаче промывочной жидкости с использованием как напорных, так и отводных каналов 5 и 8.

Принцип работы бурового долота заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента породоразрушающие элементы 4 внедряются в породу и разрушают ее. Разрушенная порода удаляется на поверхность промывочной жидкостью, которая подается на забой через напорные каналы 5. При этом благодаря созданию отводными каналами 6 и 8 зон разрежения улучшается эффективность удаления шлама из центральной зоны 16 забоя, соединенной с одним из отводных каналов 6. В процессе разрушения породы происходит нагрев корпуса 1, что может привести к прижогу долота, особенно при использовании алмазного вооружения. Для исключения этого долото оснащено дросселем с биметаллическими пластинами 10, которые регулируют количество подаваемой жидкости через напорные и отводные каналы 5 и 8. При нагреве корпуса 1 до определенной температуры биметаллические пластины 12 принимают изогнутую форму и диск 10 поворачивается вокруг своей оси и перекрывает отводные каналы 8 и полностью открывает проходное сечение напорных каналов 5, создавая подпор и способствуя лучшему охлаждению породоразрушающих элементов 4 и всего долота.

Таким образом, предложенная конструкция долота позволяет повысить эффективность его работы путем оптимизации режима промывки.

1. Буровое долото, включающее полый корпус с присоединительной резьбой и лопастями, армированными породоразрушающими элементами, и промывочной системой, содержащей напорные и отводные каналы, отличающееся тем, что оно снабжено гидравлическим дросселем, размещенным в полости корпуса и выполненным в виде цилиндра с пазами на наружной поверхности, частично совмещенными с напорными и отводными каналами, причем цилиндр жестко соединен с корпусом посредством биметаллических пластин.

2. Буровое долото по п.1, отличающееся тем, что полость корпуса выполнена ступенчатой формы, причем нижняя ступень имеет паз, при этом цилиндр выполнен ответной ступенчатой формы с выступом на торце, размещенным в пазу нижней ступени полости корпуса.
3 Буровое долото по п.2, отличающееся тем, что ширина выступа цилиндра по окружности меньше ширины паза нижней полости корпуса.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к буровым долотам, буровым установкам и способам их использования. Обеспечивает достижение стабильности и уменьшение вибраций бурового долота.

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

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.

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.

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.

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 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.

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. Насадка выполнена со ступенчатой наружной поверхностью. Стопорное разрезное кольцо снабжено жестко соединенными с ним пластинами из материала с памятью формы, размещенными на нижнем торце стопорного кольца и выполненными в плане с дугообразными торцами, взаимодействующими с наружной поверхностью нижней ступени насадки 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. 2 з.п. ф-лы, 4 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. Один из концевых участков стопорного разрезного кольца снабжен пластиной, жестко соединенной с кольцом и выполненной с глухим пазом на верхнем торце. Второй торцевой участок кольца снабжен щеколдой-стопором, соединенной с кольцом с возможностью поворота посредством оси, при этом свободный конец щеколды в рабочем положении размещен в пазу пластины для взаимодействия с ее боковой стенкой. 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, 3 ил.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента. Технический результат заключается в повышении эффективности работы долота в целом. 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 разрезное кольцо снабжено жестко соединенными с ним пластинами, размещенными на его нижнем торце и выполненными из материала с памятью формы, причем свободные торцы пластин выполнены с утолщенными участками, взаимодействующими между собой при сжатии стопорного кольца. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к породоразрушающему инструменту, преимущественно гидромониторного типа, а именно к их промывочным узлам. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, установленные в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенный в кольцевой расточке гнезда стопор, и фиксирующий узел. Фиксирующий узел состоит из пластины, щеколды и защитного кожуха. Свободный конец щеколды в рабочем положении размещен в пазу пластины для взаимодействия с боковой стенкой пластины и закреплен относительно пластины посредством винта. Защитный кожух выполнен цилиндрическим трехступенчатым с внутренним каналом, ступень большего диаметра выполнена с возможностью упора к поверхности корпуса, ступень среднего диаметра имеет наружную резьбу, ответную внутренней резьбе в гнезде промывочного узла, и своим торцом поджимает пластину и щеколду к стопору и насадке, а ступень меньшего диаметра оканчивается возле торца насадки. На выходном торце защитного кожуха имеются глухие отверстия под ключ. Технический результат заключается в повышении эффективности работы промывочного узла. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к породоразрушающему инструменту, преимущественно гидромониторного типа, а именно к их промывочным узлам. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, установленные в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенный в кольцевой расточке гнезда стопор, а также фиксирующий узел. Фиксирующий узел состоит из пластины, щеколды и защитного кожуха. Свободный конец щеколды в рабочем положении размещен в пазу пластины для взаимодействия с боковой стенкой пластины и закреплен относительно пластины посредством винта. Защитный кожух выполнен цилиндрическим трехступенчатым с внутренним каналом, ступень большего диаметра выполнена с возможностью упора к поверхности корпуса, ступень среднего диаметра имеет наружную резьбу, ответную внутренней резьбе в гнезде промывочного узла, и своим торцом поджимает пластину и щеколду к стопору и насадке, а ступень меньшего диаметра оканчивается возле торца насадки. На выходном торце защитного кожуха имеются глухие отверстия под ключ и фаски. Технический результат заключается в повышении эффективности работы промывочного узла. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх