Буровое долото



Буровое долото
Буровое долото

 


Владельцы патента RU 2517571:

Панин Николай Митрофанович (RU)

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 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 промывочной системой, содержащей напорные и сдвоенные очистные каналы, один из которых оснащен соплом и сообщен с полостью корпуса, а другой - с центральной камерой на наружной поверхности корпуса (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 оснащении его природными или искусственными алмазами.

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, включающим корпус с присоединительной резьбой и лопастями, армированными породоразрушающими элементами, и промывочной системой, содержащей напорные и сдвоенные очистные каналы, один из которых оснащен соплом и сообщен с полостью корпуса, а другой - с центральной камерой на наружной поверхности корпуса, согласно изобретению 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.

Достижению поставленного технического результата способствует также и то, что втулки с биметаллическими пластинами размещены в отводных каналах разъемно.

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

Предложенное буровое долото содержит корпус 1 с присоединительной резьбой 2 и лопастями 3, армированными породоразрушающими элементами 4, и очистную систему, содержащую напорные 5 и сдвоенные очистные каналы 6 и 7. Очистные каналы 6 и 7 соединены между собой посредством камеры 8, расположенной непосредственно над выходным торцом эжекционного сопла 9. В качестве породоразрушающих элементов 4 могут использоваться как природные, так и искусственные алмазы. Каждый очистной канал 7, соединяющий полость 10 корпуса 1 с затрубным пространством, оснащен съемной втулкой 11 с прямоугольным проходным каналом, в каждом из которых размещена биметаллическая пластина 12, оба конца которой жестко соединены с корпусом втулки 11. При повышении температуры корпуса 1 долота биметаллическая пластина 12 максимально перекрывает проходное сечение очистного канала 7. Это достигается благодаря тому, что один из элементов биметаллической пластины 12 при нагреве корпуса 1 удлиняется на большую величину по сравнению с другой. По этой причине биметаллическая пластина 12 изгибается и прижимается к стенкам втулки 11, которая благодаря своей прямоугольной форме проходного сечения втулки 11 обеспечивает почти полное перекрытие проходного сечения очистного канала 7 и подачу всего объема промывочной жидкости через напорные каналы 5.

Принцип работы бурового долота заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента породоразрушающие элементы 4 внедряются в породу и разрушают её. Разрушенная порода удаляется на поверхность промывочной жидкостью, которая подается на забой через напорные каналы 5. При этом благодаря созданию очистными каналами 6 и 7 зон разряжения улучшается эффективность удаления шлама из центральной камеры 13 долота, соединенной с очистными каналами 6 и 7. В процессе разрушения породы происходит нагрев корпуса 1, что может привести к прижогу долота, особенно при использовании алмазного вооружения. Для исключения этого долото оснащено биметаллическими пластинами 12, которые регулируют количество подаваемой жидкости через напорные 5 и очистные каналы 6 и 7. При нагреве корпуса 1 до определенной температуры биметаллические пластины 12 в очистных каналах 7 принимают изогнутую форму и перекрывают проходное сечение каналов 7. В этом случае основная масса жидкости подается на забой через напорные каналы 5, создавая подпор и способствуя лучшему охлаждению породоразрушающих элементов 4 и предотвращению прижога долота. Использование разъемного соединения втулки 11 с корпусом 1, например посредством резьбы, расширяет возможности регулирования режима промывки.

Таким образом, предложенная конструкция бурового долота позволяет повысить эффективность его работы путем снижения энергоемкости процесса разрушения породы благодаря оптимизации режима промывки в процессе всего времени работы долота.

1. Буровое долото, включающее 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, отличающееся тем, что 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

2. Буровое долото по п.1, отличающееся тем, что втулки с биметаллическими пластинами размещены в отводных каналах разъемно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к буровым долотам, преимущественно с алмазным вооружением. Обеспечивает повышение эффективности работы долота благодаря оптимизации режима промывки.

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к буровым долотам, преимущественно с алмазным вооружением. Обеспечивает повышение эффективности работы долота благодаря оптимизации режима промывки.

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 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.

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 прорези 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, и фиксирующий узел. Отличием является то, что 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. Внутренний канал защитного кожуха выполнен с винтовой нарезкой. Технический результат заключается в повышении эффективности работы промывочного узла. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх