Буровое гидромониторное шарошечное долото



Буровое гидромониторное шарошечное долото
Буровое гидромониторное шарошечное долото
Буровое гидромониторное шарошечное долото
Буровое гидромониторное шарошечное долото

 


Владельцы патента RU 2552242:

Сериков Дмитрий Юрьевич (RU)

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, преимущественно для бурения с использованием центрального промывочного узла. Буровое гидромониторное шарошечное долото включает корпус со ступенчатым центральным каналом и размещенную в нем насадку с уплотнительным элементом и стопором. Насадка оснащена направляющим узлом для обеспечения ее осевого перемещения без вращения, при этом насадка выполнена с ответной ступенчатой наружной поверхностью, верхняя часть которой размещена в полости ниппельной части долота и выполнена с резьбой на наружной поверхности, а стопор выполнен в виде турбинного колеса, соединенного с верхней частью насадки резьбой, при этом турбинное колесо снабжено лопастями, создающими крутящий момент, направленный в сторону завинчивания резьбовой пары: насадка - турбинное колесо. Технический результат заключается в повышении эффективности работы долота, повышении надежности промывочного узла. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, преимущественно для бурения с использованием центрального промывочного узла.

Известно буровое трехшарошечное долото, включающее корпус, конусные шарошки с литыми или фрезерованными зубьями и боковые промывочные узлы со сменными насадками (см. Масленников И.К. «Буровой инструмент», М.: Недра, 1989 г., с. 141-142, рис. 2.1.63).

Недостатком этого долота является низкая эффективность работы из-за некачественной очистки забоя от шлама.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое гидромониторное шарошечное долото, включающее корпус со ступенчатым центральным каналом и размещенную в нем насадку с уплотнительным элементом и стопором (см. патент РФ №2509199, кл. E21B 10/60, 2014 г.).

Данное долото благодаря использованию центрального промывочного узла обеспечивает более организованный отвод шлама и тем самым более качественную очистку забоя.

К недостаткам данного долота следует отнести сравнительно высокую сложность и, как следствие этого, более высокую стоимость изготовления, а следовательно, и более значительные материальные и финансовые затраты.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и повышение эффективности работы долота за счет большей надежности промывочного узла.

Поставленный технический результат достигается тем, что в буровом гидромониторном шарошечном долоте, включающем корпус со ступенчатым центральным каналом и размещенную в нем насадку с уплотнительным элементом и стопором, согласно изобретению насадка оснащена направляющим узлом для обеспечения ее осевого перемещения без вращения, при этом насадка выполнена с ответной ступенчатой наружной поверхностью, верхняя часть которой размещена в полости ниппельной части долота и выполнена с резьбой на наружной поверхности, а стопор выполнен в виде турбинного колеса, соединенного с верхней частью насадки резьбой, при этом турбинное колесо снабжено лопастями, создающими крутящий момент, направленный в сторону завинчивания резьбовой пары: насадка - турбинное колесо.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что направляющий узел образован выступом на наружной поверхности ступени большего диаметра насадки и совмещенным с ним пазом на боковой стенке ступени центрального канала большого диаметра, при этом выступ на наружной поверхности ступени большего диаметра насадки выполнен разъемным.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид долота в продольном разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел В на фиг. 1.

Буровое шарошечное долото содержит корпус 1 с корпус со ступенчатым центральным каналом 2 и размещенную в нем насадку 3 с уплотнительным элементом 4 и стопором. Уплотнительный элемент 4 установлен между обращенными один к другому торцами ступеней насадки 3 и канала 2 корпуса 1. Насадка 3 выполнена с ответной каналу 2 ступенчатой наружной поверхностью, верхняя часть 5 которой размещена в полости 6 ниппельной части 7 долота и выполнена с резьбой 8 на наружной поверхности, при этом стопор выполнен в виде турбинного колеса 9, соединенного с верхней частью насадки 3 резьбой 10. При этом турбинное колесо 9 снабжено лопастями 11, имеющими наклон, обеспечивающий постоянное закручивание резьбовых элементов 8 и 10 соответственно насадки 3 и турбинного колеса 9. Насадка 3 оснащена направляющим узлом для обеспечения ее осевого перемещения без вращения. С этой целью направляющий узел образован выступом 12 на наружной поверхности ступени большего диаметра насадки 3 и пазом 13 на боковой стенке ступени канала 2 большого диаметра, выполненного в корпусе 1. Выступ 12 на наружной поверхности ступени большего диаметра насадки 3 может быть выполнен в виде разъемного элемента, например Г-образного стержня (см. фиг. 1). Такое выполнение направляющего узла позволяет избежать проворота насадки 3 совместно с турбинным колесом 9, т.к. в случае совместного проворота насадки 3 и турбинного колеса 9 не исключено развинчивание их резьбового соединения. В предложенном же варианте выполнения при вращении турбинного колеса 9 происходит подъем насадки 3 при сохранении турбинным колесом 9 своего положения по высоте.

Принцип работы долота заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента породоразрушающие элементы шарошек долота осуществляют разрушение забоя и калибровку стенок скважины. Разрушенная порода выносится на поверхность потоком промывочной жидкости, подаваемой на забой через центральный канал 2. При прокачке промывочной жидкости часть ее поступает на забой скважины, а часть используется для создания крутящего момента, для чего используются лопасти 11 турбинного колеса 9, которые устанавливаются таким образом, чтобы происходило постоянное довинчивание резьбовых элементов насадки 3 и турбинного колеса 9. При этом, благодаря оснащению промывочной системы направляющим узлом, гарантирующим только осевое перемещение насадки 3 (без вращения), обеспечивается постоянное надежное поджатие уплотнительного элемента 4 торцом большей ступени насадки к торцевой поверхности ступени канала 2 и тем самым надежная герметизация всего промывочного узла. Для упрощения конструкции выступ 12 на наружной поверхности ступени большего диаметра насадки 3 может быть выполнен разъемным. Для исключения выпадения разъемного выступа 12 целесообразно выполнять его в виде Г-образного стержня, устанавливаемого в канале 2 совместно с насадкой 3.

Таким образом, при применении предложенного долота благодаря более рациональной конструкции промывочного узла обеспечивается упрощение конструкции и повышение надежности его работы, что позволит снизить себестоимость как самого бурового шарошечного долота, так и затраты на буровые работы в целом.

1. Буровое гидромониторное шарошечное долото, включающее корпус со ступенчатым центральным каналом и размещенную в нем насадку с уплотнительным элементом и стопором, отличающееся тем, что насадка оснащена направляющим узлом для обеспечения ее осевого перемещения без вращения, при этом насадка выполнена с ответной ступенчатой наружной поверхностью, верхняя часть которой размещена в полости ниппельной части долота и выполнена с резьбой на наружной поверхности, а стопор выполнен в виде турбинного колеса, соединенного с верхней частью насадки резьбой, при этом турбинное колесо снабжено лопастями, создающими крутящий момент, направленный в сторону завинчивания резьбовой пары: насадка - турбинное колесо.

2. Буровое гидромониторное шарошечное долото по п. 1, отличающееся тем, что направляющий узел образован выступом на наружной поверхности ступени большего диаметра насадки и пазом на боковой стенке канала большого диаметра, выполненного в корпусе.

3. Буровое гидромониторное шарошечное долото по п. 1, отличающееся тем, что выступ на наружной поверхности ступени большего диаметра насадки выполнен разъемным.

4. Буровое гидромониторное шарошечное долото по п. 1, отличающееся тем, что выступ на наружной поверхности ступени большего диаметра насадки выполнен в виде Г-образного стержня.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к буровым шарошечным долотам преимущественно для бурения мягких пород и пород средней твердости. Буровое шарошечное долото включает лапы с наклонными цапфами, установленные на них многоконусные шарошки с литыми или фрезерованными зубьями, периферийные из которых расположены наклонно относительно продольной оси шарошки, и размещенные между шарошками напорные промывочные узлы.

Изобретение относится к породоразрушающему буровому инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам для бурения горизонтальных и пологих наклонных скважин. Позволяет механически удалять крупный шлам и обломки горной породы и металла, отлагающихся на нижней стенке скважины из зоны работы долота, повышает износостойкость лап долота, создает дополнительную осевую нагрузку на долото.

Изобретение относится к буровым шарошечным долотам. Буровое шарошечное долото включает лапы с наклонными цапфами, параллельно смещенными в плане относительно оси долота, установленные на них с наклонно расположенными относительно их образующих конические шарошки с фрезерованными или литыми зубьями и промывочный узел.

Изобретение относится к буровым шарошечным долотам, преимущественно для бурения мягких пород и пород средней твердости. Обеспечивает повышение эффективности работы долота за счет более качественной очистки забоя скважины от шлама путем оптимизации процесса его эвакуации в затрубное пространство.

Изобретение относится к вооружению породоразрушающего инструмента, применяемому в бурении скважин, а именно к зубкам шарошечных долот. Технический результат заключается в повышении эффективности разрушения непроницаемых горных пород путем выравнивания гидростатического давления в зоне разрыва горной породы перед зубком.

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

Группа изобретений относится к способам адаптивного регулирования условий бурения скважин и к долотам для их реализации. Обеспечивает создание адаптивных условий бурения путем жесткого согласования условий разрушения горной породы забоя, условий очистки забоя от разрушенной породы и условий геологических, определяемых твердостью горной породы.

Изобретение относится к шарошечным долотам для бурения скважин с очисткой забоя скважин газообразным агентом. .

Изобретение относится к шарошечным долотам для бурения скважин с очисткой забоя скважин газообразным агентом. .

Изобретение относится к шарошечным долотам для бурения скважин с очисткой забоя скважин газообразным агентом. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам преимущественно для бурения с использованием центрального промывочного узла. Технический результат заключается в повышении эффективности работы долота. Буровое шарошечное долото включает корпус с центральным ступенчатым каналом, закрепленные на лапах шарошки и размещенный в центральном канале патрубок из эластичного материала. По первому варианту выполнения патрубок выполнен из двух полукольцевых секторов, верхняя часть одного из которых выполнена с гофрированным участком, смещенным в сторону выходного торца патрубка на величину не менее его наружного диаметра. По второму варианту выполнения патрубок выполнен из двух полукольцевых секторов, верхняя часть которых выполнена с гофрированными участками, смещенными в сторону выходного торца патрубка на величину не менее его наружного диаметра, при этом гофрированный участок одного из секторов выполнен с гофрами как на наружной, так и на внутренней поверхности, а у второго сектора - только на наружной поверхности. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам преимущественно для бурения с использованием центрального промывочного узла. Технический результат заключается в повышении эффективности работы долота. Буровое шарошечное долото включает корпус с центральным ступенчатым каналом, закрепленные на лапах шарошки и размещенный в центральном канале патрубок из эластичного материала. Эластичный патрубок в поперечном сечении выполнен в виде двух кольцевых секторов, внутренние поверхности которых имеют разную шероховатость. 2 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам преимущественно для бурения с использованием центрального промывочного узла. Технический результат заключается в повышении эффективности работы долота. Буровое шарошечное долото включает корпус с центральным ступенчатым каналом, закрепленные на лапах шарошки и размещенный в центральном канале патрубок из эластичного материала. Внутренняя поверхность эластичного патрубка с одной стороны выполнена, по меньшей мере, с одним выступом, оснащенным излучателем ультразвуковых колебаний. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам преимущественно для бурения с использованием центрального промывочного узла. Технический результат заключается в повышении эффективности работы долота. Буровое шарошечное долото включает корпус с центральным ступенчатым каналом, закрепленные на лапах шарошки и размещенный в центральном канале патрубок из эластичного материала. По первому варианту выполнения эластичный патрубок в поперечном сечении выполнен в виде двух кольцевых секторов, один из которых армирован продольно расположенными пружинами растяжения, верхний конец которых жестко закреплен с корпусом, а нижний - с выходным концом патрубка. По второму варианту выполнения эластичный патрубок в поперечном сечении выполнен в виде двух кольцевых секторов, армированных продольно расположенными пружинами растяжения, верхний конец которых жестко закреплен с корпусом, а нижний - с выходным концом патрубка, причем коэффициент растяжения у пружин одного сектора отличается от коэффициента растяжения пружин другого сектора. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым долотам гидромониторного типа. Технический результат заключается в повышении механической скорости бурения и проходки на долото. Буровое долото содержит корпус с шарошками и центральный промывочный узел, включающий жестко соединенную с корпусом втулку с опорным уступом на внутренней поверхности, размещенную на нем гидромониторную насадку со ступенчатым торцом и уплотнительным кольцом, установленным в кольцевом пазу, образованном стенками ступенчатого торца насадки и опорной и боковой стенками втулки, и фиксатор, контактирующий с верхним торцом насадки. Выходная часть канала насадки выполнена в виде диффузора с поперечным сечением в форме многогранника с числом граней, кратных числу шарошек, причем вершины многогранника ориентированы в межшарошечное пространство и в направлении осей вращения шарошек, при этом насадка зафиксирована относительно втулки от проворота. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к буровым шарошечным долотам преимущественно для бурения мягких пород и пород средней твердости. Технический результат заключается в повышении эффективности работы долота. Предложенное долото включает лапы с наклонными цапфами, установленные на них посредством замкового подшипника шарошки с зубьями, размещенные между шарошками промывочные узлы с насадками. Особенностью долота является выполнение выходной части канала насадок, зафиксированных относительно корпуса от проворота, в форме конфузора с поперечным сечением в виде шестигранника. При этом шестигранники выполнены с углами двух размеров, причем одна из вершин углов меньшего размера ориентирована в направлении точки пересечения двух смежных осей шарошек, а две другие вершины углов меньшего размера - в сторону зоны контакта периферийных венцов набегающих и сбегающих шарошек со стенками скважины. Это позволяет значительно улучшить качество очистки забоя от шлама. 3 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, преимущественно для бурения с использованием центрального промывочного узла. Технический результат заключается в повышении эффективности работы долота. Буровое шарошечное долото включает корпус с центральным ступенчатым каналом, закрепленные на лапах шарошки и размещенный в центральном канале патрубок из эластичного материала, выходной конец которого оснащен размещенными на внутренней поверхности насадкой, а на наружной поверхности - втулкой. Пространство между лапами перекрыто перегородками, внутренняя поверхность которых образует совместно с внутренними гранями лап замкнутую кольцевую поверхность, контактирующую в рабочем положении с наружной поверхностью втулки гибкого патрубка. 2 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, преимущественно для бурения с использованием центрального промывочного узла. Технический результат заключается в повышении эффективности работы долота. Буровое шарошечное долото включает корпус с центральным ступенчатым каналом, закрепленные на лапах шарошки и размещенный в центральном канале патрубок из эластичного материала, выходной конец которого оснащен размещенными на внутренней поверхности насадкой, а на наружной поверхности - втулкой. Пространство между лапами перекрыто перегородками, внутренняя поверхность которых образует совместно с внутренними гранями лап замкнутую кольцевую поверхность, контактирующую в рабочем положении с наружной поверхностью втулки гибкого патрубка, при этом контактирующие поверхности втулки и кольцевой поверхности выполнены с ответными выступами и впадинами, а патрубок закреплен в корпусе с возможностью поворота вокруг своей оси. 2 ил.

Изобретение относится к шарошечным долотам для бурения скважин, преимущественно, с очисткой забоя скважин газообразным агентом. Технический результат заключается в повышении эффективности работы долота за счет предотвращения попадания шлама в ниппельную полость долота. Буровое долото включает лапы со смонтированными на них шарошками и очистную систему с напорными каналами и поворотными направляющими заслонками, направляющими очистной поток на шарошки. Долото снабжено пружинами растяжения, соединяющими лапы с заслонками для перекрытия напорных каналов очистной системы в случае прекращения подачи очистного агента. Каждая поворотная заслонка соединена с лапой посредством штифта со штоком, выполненным с возможностью осевого перемещения в лапе при помощи пружины растяжения, один конец которой соединен со штоком, а другой - посредством второго штифта с лапой. Напорные каналы в нижней части выполнены в виде диффузора, а заслонки имеют выступы ответной формы. 2 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к дисковым долотам. Технический результат заключается в повышении эффективности работы долота. Буровое дисковое долото содержит корпус с промывочным каналом и цапфой, на которой закреплен вращающийся диск с резцами, и узел их заточки, включающий поворотный центратор и подпружиненную обойму с абразивом, установленную с возможностью взаимодействия с резцами диска. Корпус долота выполнен с дополнительным промывочным каналом, один конец которого сообщен с основным промывочным каналом, а другой - направлен в зону контакта абразива с резцами диска. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх