Буровое шарошечное долото (варианты)



Буровое шарошечное долото (варианты)
Буровое шарошечное долото (варианты)
Буровое шарошечное долото (варианты)

 


Владельцы патента RU 2555961:

Панин Николай Митрофанович (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. 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 шарошечным долотам, преимущественно для бурения с использованием центрального промывочного узла.

Известно буровое шарошечное долото, включающее корпус с осевым каналом, закрепленные на цапфах конусные шарошки и размещенный в осевом канале патрубок с насадкой (см. АС СССР №1010246, кл. Ε21В 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. АС СССР №1514900, кл. Ε21В 10/08, 1989 г.).

Данное долото благодаря использованию гибкого патрубка обеспечивает более качественную очистку вооружения шарошек и 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 улучшения очистки вооружения долота и надшарошечного пространства как в процессе бурения, так и в процессе возникновения аварий, связанных с прихватом бурового инструмента.

Поставленный технический результат по первому варианту 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 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 другому варианту указанный 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 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.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен общий вид долота в продольном разрезе; на фиг. 2 - сечение Α-A на фиг. 1, на фиг. 3 - сечение Α-A на фиг. 1 по второму варианту.

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 эластичный патрубок 5 в поперечном сечении выполнен в виде двух кольцевых секторов 8 и 9, один из которых армирован продольно расположенными пружинами растяжения 10, верхний конец которых жестко закреплен с корпусом 1, а нижний - с выходным концом патрубка 5.

По другому варианту оба сектора 8 и 9 армированы пружинами растяжения 10, при этом пружины 10 одного сектора имеют коэффициент растяжения больше, чем у второго сектора. Это может быть достигнуто путем использования в секторах 8 и 9 разного количества одинаковых пружин растяжения 10 в секторах 8 и 9 или применением одинакового количества пружин 10, но с различной характеристикой.

Такая конструкция выполнения эластичного патрубка 5 обеспечивает возможность очистки его надшарошечной полости от шлама в случае прихвата бурового инструмента, что исключает заклинивание шарошек долота осевшим шламом, особенно при продолжительных сроках ликвидации аварии. А это в свою очередь исключает проведение дополнительных спуско-подъемных операций бурового инструмента для очистки шарошек долота от шлама.

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 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 от шлама призабойной части скважины, где располагается долото, осуществляется усиленная промывка. В этом случае благодаря армировке сектора 8 пружинами растяжения удлинение секторов 8 и 9 под действием сил трения между промывочной жидкостью и внутренней поверхностью патрубка 5 будет различным. Вследствие этого нижний конец патрубка 5 отклоняется от оси долота в сторону сектора с меньшим коэффициентом удлинения и направляет поток жидкости в надшарошечное пространство. Тем самым обеспечивается эффективное удаление шлама из надшарошечной полости и исключается заклинивание шарошек 3 шламом, особенно при бурении по вязким породам.

В целом это повышает все технико-экономические показатели работы долота и в первую очередь скорости бурения и проходки и ведет к снижению стоимости буровых работ.

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 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.

2. 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 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.



 

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 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.

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