Буровое шарошечное долото



Буровое шарошечное долото
Буровое шарошечное долото

 


Владельцы патента RU 2555852:

Ясашин Виталий Анатольевич (RU)

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 с центральным промывочным узлом.

Известно буровое шарошечное долото, включающее корпус с осевым каналом, закрепленные на цапфах конусные шарошки и размещенный в осевом канале патрубок с насадкой (см. авт. св. СССР №1010246, кл. Е21В 10/08, 1981 г.).

Недостатком этого долота является малая эффективность работы из-за высокой вероятности образования шламовой пробки в надшарошечном пространстве.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое шарошечное долото, включающее корпус с центральным ступенчатым каналом, закрепленные на лапах шарошки, и размещенный в центральном канале патрубок из эластичного материала (см. авт. св. СССР №1514900, кл. Е21В 10/08, 1989 г.).

Данное долото благодаря использованию гибкого патрубка обеспечивает более качественную очистку забоя от шлама.

К недостаткам известного долота следует отнести невозможность очистки шламовой пробки в надшарошечной зоне в случае возникновения аварийной ситуации, связанной с прихватом инструмента, когда буровой вал не вращается.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы долота путем обеспечения очистки вооружения долота и надшарошечной полости как в процессе бурения, так и в процессе прихвата бурового инструмента.

Поставленный технический результат достигается тем, что в буровом шарошечном долоте, включающем корпус с центральным каналом, закрепленные на лапах шарошки, и размещенный в центральном канале патрубок из эластичного материала, согласно изобретению внутренняя поверхность эластичного патрубка с одной стороны выполнена, по меньшей мере, с одним выступом, оснащенным излучателем ультразвуковых колебаний.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что:

- длина дуги основания выступа составляет 0.3-0.6 от длины окружности патрубка в плоскости выступа;

- выступ расположен на нижнем конце патрубка.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен общий вид долота в продольном разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Буровое шарошечное долото содержит корпус 1 с центральным ступенчатым каналом 4, закрепленные на лапах 2 шарошки 3, и размещенный в центральном канале 4 Т-образный патрубок 5, выполненный из эластичного материала. Патрубок 5 закреплен в центральном канале 4 посредством шайбы 6 и гайки 7. В предложенном долоте внутренняя поверхность эластичного патрубка 5 с одной стороны выполнена с выступом 8. Длина дуги основания выступа составляет 0.3-0.6 от длины окружности патрубка 5 в плоскости выступа 8, а сам выступ 8 расположен на нижнем конце патрубка 5 и оснащен излучателем ультразвуковых колебаний 9. Последний выполнен в виде тонкой пластины, консольно закрепленной на выступе 8. Количество выступов 8, оснащенных излучателями ультразвуковых колебаний, определяется в первую очередь диаметром долота и физико-механическими свойствами разбуриваемых пород. Наличие выступа 8 на одной стороне патрубка 5 обеспечивает разное удлинение его по длине при прокачке промывочной жидкости, что объясняется значительным увеличением сопротивления той части патрубка, где расположен выступ 8. При вращении долота патрубок 5, выполненный с такими параметрами выступа 8 и схеме его расположения, гарантированно отклоняется даже при работе насосов в неполную мощность. Причем предложенная конструкция патрубка 5 обеспечивает возможность очистки надшарошечной полости долота от шлама как при работе, так и в случае прихвата бурового инструмента, т.е. когда буровое долото не вращается. Причем благодаря оснащению выступа 8 излучателем 9, который создает зону колебаний жидкости ультразвукового диапазона, значительно повышается эффективность разрушения шламовых пробок. Это в свою очередь исключает заклинивание шарошек 3 долота осевшим шламом, особенно при продолжительных сроках ликвидации аварии и при бурении по вязким породам.

Принцип работы долота заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента породоразрушающие элементы шарошек 3 долота осуществляют разрушение забоя и калибровку стенок скважины. Разрушенная порода выносится на поверхность потоком промывочной жидкости, подаваемой на забой через центральный канал 4 и патрубок 5. При вращении долота за счет центробежных сил гибкий патрубок 5 отклоняется от оси долота и располагается в полости, расположенной над шарошками 3, при этом канал патрубка 5 направлен на шарошки долота, обеспечивая очистку межзубцовых и межвенцовых впадин и всего забойного пространства, включая надшарошечную полость, от шлама. В случае возникновения аварийной ситуации, когда буровой вал не вращается, для предохранения призабойной части скважины от оседания шлама, где располагается долото, осуществляется усиленная промывка скважины. В этом случае благодаря выполнению патрубка 5 с выступом 8 на его внутренней его поверхности под действием давления прокачиваемой промывочной жидкости стенки патрубка 5 удлиняются на разную величину. Причем нижний конец патрубка 5 отклоняется от оси долота в сторону участка, выполненного без выступа, направляя поток промывочной жидкости в надшарошечную зону. Этим обеспечивается эффективное удаление шлама из надшарошечной полости и исключается заклинивание шарошек 3 вязким шламом, а следовательно, и проведение дополнительного спуско-подъема снаряда для очистки вооружения бурового долота и его шарошек, или его замены. Повышению качества очистки надшарошечной полости от шлама способствует также и ультразвуковой излучатель 9, который создает зону колебаний жидкости. Эта колеблющаяся зона воздействует на весь поток промывочной жидкости, проходящий через патрубок 5, и заставляет его колебаться с такой же частотой и оказывает разрушающее воздействие на крупные частицы шлама. Ультразвуковой излучатель 9 может работать по заданному режиму в зависимости от расхода промывочной жидкости. Например, при нормальном режиме работы долота ультразвуковой излучатель 9 может быть отключен, а при заклинивании бурового вала включен путем увеличения расхода промывочной жидкости.

Такое выполнение долота повышает все технико-экономические показатели его работы и ведет к снижению стоимости буровых работ в целом.

1. Буровое шарошечное долото, включающее корпус с центральным ступенчатым каналом, закрепленные на лапах шарошки и размещенный в центральном канале патрубок из эластичного материала, отличающееся тем, что внутренняя поверхность эластичного патрубка с одной стороны выполнена, по меньшей мере, с одним выступом, оснащенным излучателем ультразвуковых колебаний.

2. Буровое шарошечное долото по п. 1, отличающееся тем, что длина дуги основания выступа составляет 0,3-0,6 от длины окружности патрубка в плоскости выступа.

3. Буровое шарошечное долото по п. 1, отличающееся тем, что выступ расположен на нижнем конце патрубка.



 

Похожие патенты:

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

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

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

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 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.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым дисковым долотам. Технический результат заключается в повышении механической скорости бурения путем улучшения очистки забоя от шлама. Буровое дисковое долото содержит полый П-образный корпус, закрепленную в корпусе ось с распорным пальцем и установленные на оси армированные породоразрушающими вставками диски со ступицами, выполненными, как и распорный палец, с наклонными под одинаковым углом по отношению к оси долота боковыми поверхностями. Ось долота выполнена с продольным и радиальными каналами, а распорный палец - с продольным каналом, выходная часть которого сообщена с продольным каналом оси долота, а входная часть - посредством промывочного патрубка с полостью корпуса долота. Радиальные каналы оси долота выполнены в ее верхней части и направлены в сторону зазоров, образованных между обращенными одна к другой боковыми поверхностями распорного пальца и ступиц дисков. 1 ил.
Наверх