Буровое долото



Буровое долото
Буровое долото

 


Владельцы патента RU 2567260:

Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческий центр Алмас" (KZ)

Изобретение относится к области горных работ, а именно к породоразрушающим инструментам, предназначенным для бурения скважин. Технический результат заключается в усилении ресурсов работы бурового долота и в росте механической скорости бурения скважин. Буровое долото содержит корпус с кольцевой полостью и рабочей матрицей, оснащенной выдвинутым центральным резцом и отстающими по высоте боковыми резцами, разграниченные на сектора канавками с промывочными каналами. Канавки по длине перегородками разделены на участки: передние по вращению шламоотводящие и задние с промывочными каналами, причем перегородки имеют большую высоту, чем боковые стенки канавок. По внешней поверхности центрального резца проведены продольные пазы, боковые резцы выполнены со сквозными отверстиями, расположенными в их передней части по ходу вращения бурового долота, при этом продольные пазы и сквозные отверстия гидравлически связаны с кольцевой полостью корпуса. 2 ил.

 

Изобретение относится к области горных работ, а именно к породоразрущающим инструментам, предназначенным для бурения скважин.

Известно буровое долото, содержащее корпус с торцевой поверхностью, снабженной резцами и разделенной промывочными канавками на сектора. Патент WO 2004094772А1, кл. Е21В 10/28, 2004, PCT/SE04/00055.

Недостаток бурового долота - неразвитая промывочная система торцевой поверхности, осложняющая охлаждение резцов и удаление шлама горных пород с забоя скважин.

Прототипом изобретения выбрано буровое долото, содержащее корпус с кольцевой полостью и рабочей матрицей, оснащенной выдвинутым центральным резцом и отстающими по высоте боковыми резцами, разграниченные на сектора шламоотводящими канавками с промывочными каналами. Нефтесервис «Издательство Макцентр», №2, 2013.

Недостатки прототипа - не обеспечивается объемное охлаждение резцов промывочной жидкостью и удаление из-под них шлама горных пород, в шламоотводящих канавках допускается смешение потоков воды со шламом и без него, что обусловливает интенсивный износ резцов и замедление механической скорости бурения скважин, что снижает эффективность работы бурового долота.

Задача изобретения - повышение эффективности работы бурового долота.

Технический результат - усиление ресурсов работы бурового долота и рост механической скорости бурения скважин.

Технический результат достигается тем, что в буровом долоте, содержащем корпус с кольцевой полостью и рабочей матрицей, оснащенной выдвинутым центральным резцом и отстающими по высоте боковыми резцами, разграниченные канавками с промывочными каналами, согласно изобретению канавки по длине перегородками разделены на участки: передние по вращению шламоотводящие и задние с промывочными каналами, причем перегородки имеют большую высоту, чем боковые стенки канавок, по внешней поверхности центрального резца проведены продольные пазы, боковые резцы выполнены со сквозными отверстиями, расположенными в их передней части по ходу вращения бурового долота, при этом продольные пазы и сквозные отверстия гидравлически связаны с кольцевой полостью корпуса.

Отличительные признаки изобретения - канавки по длине перегородками разделены на участки: передние по вращению шламоотводящие и задние с промывочными каналами, причем перегородки имеют большую высоту, чем боковые стенки канавок, пресекается перенос шлама разбуриваемых горных пород с одного сектора на другой, исключается смешение потока промывочной жидкости, направляемого навстречу вращению бурового долота для охлаждение резцов, и удаление шлама с секторов, с потоком со шламом выходящего через шламоотводящие участки канавок, тем самым повышается интенсивность объемного охлаждения резцов и ускоренный вынос шлама, что способствует усилению ресурсов работы бурового долота и достижению роста механической скорости бурения скважин.

Признаками: на внешней поверхности центрального резца проведены продольные пазы, боковые резцы выполнены со сквозными отверстиями, расположенными в их передней части по ходу вращения бурового долота, при этом продольные пазы и сквозные отверстия гидравлически связаны с кольцевой полостью корпуса, достигается возникновение точечного, периодически возобновляемого гидравлического удара промывочной жидкости под торцевой поверхностью резцов, приложенного на ступенчатый забой скважины (не показана) с наибольшим знакопеременным ростом давления и разрежения, позволяющими снизить сопротивляемость горных пород к разрушению, вести процесс бурения при меньших значениях энергозатрат и расходах материалов.

Кроме того, при этом произойдет отвод тепла от торцевой поверхности резцов на контакной площади их внедрения в горную породу и удаление шлама из-под них, что создает технологически благоприятные условия для работы бурового долота на ступенчатом забое скважин.

Совокупность отличительных признаков изобретения имеет причинно-следственную связь, обеспечивает решение задачи и достижение технического результата.

На фиг. 1 показан общий вид, разрез бурового долота, на фиг. 2 - вид с торца.

Буровое долото содержит корпус 1 с кольцевой полостью и рабочей матрицей, оснащенной выдвинутым центральным резцом 2 и отстающими по высоте боковыми резцами 3, разграниченные на сектора канавками с промывочными каналами, где канавки по длине перегородками 4 разделены на участки: передние по вращению шламоотводящие 5 и задние 6 с промывочными каналами 7, причем перегородки 4 имеют большую высоту, чем боковые стенки участков 5 и 6.

По внешней поверхности центрального резца 2 проведены продольные пазы 8, боковые резцы 3 выполнены со сквозными отверстиями 9, расположенными в их передней части по ходу вращения бурового долота, при этом продольные пазы 8 и сквозные отверстия 9 гидравлически связаны с кольцевой полостью корпуса 1.

Буровое долото работает следующим образом.

При вращении корпуса 1 и подачи промывочной жидкости в кольцевой полости поток промывочной жидкости разделяется, часть потока через промывочные каналы 7 поступает в задние участки 6 канавок и во встречном направлении вращению бурового долота омывает боковые резцы 3 и выносит шлам через шламоотводящие участки 5 в затрубное пространство скважины. При этом наличием перегородок 4 и их высотой исключается смешение потоков промывочной жидкости, движущихся по участкам 5 и 6 канавок.

Потоки промывочной жидкости, протекая по продольным пазам 8 и сквозным отверстиям 9, поступают соответственно под торцевые поверхности выдвинутого центрального резца 2 и боковых резцов 3, где возникает периодически возобновляемый точечный гидравлический удар с приложением наибольшего знакопеременного давления и разрежения промывочной жидкости на ступенчатый забой скважины усилением силы разрушения горных пород. При этом часть промывочной жидкости на глубину внедрения в горную породу охлаждает торцевые поверхности центрального резца 2 и боковых резцов 3 и выносит шлам из-под них в шламоотводящие участки 5 канавок.

Лабораторные испытания опытных образцов бурового долота с алмазосодержащими резцами и наружным диаметром 112 мм на экспериментальном буровом стенде, оснащенном контрольно-измерительными приборами, показали, что их показатели по ресурсам работы и механической скорости при бурении твердых и крепких горных пород на порядок превышают аналогичные показатели серийных буровых долот типа Ш112Т и К.

Буровое долото, содержащее корпус с кольцевой полостью и рабочей матрицей, оснащенной выдвинутым центральным резцом и отстающими по высоте боковыми резцами, разграниченные на сектора канавками с промывочными каналами, отличающееся тем, что канавки по длине перегородками разделены на участки: передние по вращению шламоотводящие и задние с промывочными каналами, причем перегородки имеют большую высоту, чем боковые стенки канавок, по внешней поверхности центрального резца проведены продольные пазы, боковые резцы выполнены со сквозными отверстиями, расположенными в их передней части по ходу вращения бурового долота, при этом продольные пазы и сквозные отверстия гидравлически связаны с кольцевой полостью корпуса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента. Технический результат заключается в повышении эффективности работы бурового долота.

Группа изобретений относится к буровому долоту для ударного бурения твердой породы, к бурильной компоновке с указанным долотом, к использованию указанного долота и к способу ударного бурения горной породы с помощью указанного долота.

Изобретение относится к коронкам, предназначенным для бурения взрывных шпуров при щадящих буровзрывных работах по отбойке горной массы в крепких горных породах. Технический результат заключается в повышении эффективности и ресурса коронки, увеличении скорости бурения шпуров малого диаметра, обеспечении получения мелкого шлама и эффективного выноса его из шпуров с меньшими энергетическими затратами.

Группа изобретений относится к системе и способу повышения скорости бурения за счет использования вибрации бурильной колонны. Технический результат заключается в повышении скорости бурения, устойчивости и надежности системы, в снижении неблагоприятного влияния колебания давления на буровое долото, в обеспечении безопасности конструкции, в повышении давления нагнетания бурового раствора.

Изобретение относится к промывочному узлу породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную посредством фиксатора.

Изобретение относится к породоразрушающему буровому инструменту, армированному твердосплавными вставками. Технический результат заключается в повышении эффективности работы инструмента.

Изобретение относится к породоразрушающему буровому инструменту, армированному твердосплавными вставками. Буровой инструмент включает корпус с каналами для очистного агента, армированный полыми твердосплавными вставками с рабочими головками, полости которых сообщены с каналами корпуса.

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, фиксирующий узел.

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.

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, фиксирующий узел.

Группа изобретений относится к области горного дела, а именно к породоразрушающему инструменту с твердосплавным вооружением. Технический результат заключается в упрощении технологии изготовления долота и способа крепления вставок в отверстиях корпуса.

Группа изобретений относится к способу и системе моделирования режущих структур расширителя и/или долота. Технический результат заключается в вычислении характеристической кривой режущей структуры и обеспечении эффективного выбора режущей структуры.

Изобретение относится к долотам режуще-скалывающего действия, корпуса которых изготовлены как из стального материала, так и из матричного материала, пассивная калибрующая часть которых наплавлена твердосплавным покрытием и усилена алмазными поликристаллическими резцами PDC.

Группа изобретений относится к буровому инструменту и к устройству для уплотнения подшипников в буровом инструменте. Технический результат заключается в увеличении срока службы уплотнения и снижении рабочей температуры уплотнения.

Группа изобретений относится к долотам режущескалывающего действия, корпуса которых изготовлены как из стального материала, так и из матричного материала, пассивная калибрующая часть которых наплавлена твердосплавным покрытием и усилена алмазными поликристаллическими резцами PDC.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту режущего типа, применяемому в бурении скважин, а именно, к PDC-инструменту: бурголовкам или долотам. Технический результат заключается в увеличении показателей эффективности работы инструмента путем снятия напряженного состояния от бокового воздействия горного давления в большей части забоя скважины за счет переноса его под периферийные резцы.

Изобретение относится к промывочному узлу породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную посредством фиксатора.

Группа изобретений относится к устройствам формования литьем скважинного снаряда, калибровочным кольцам и способам изготовления калибровочного кольца для применения в устройстве.

Изобретение относится к породоразрушающему PDC-инструменту, применяемому в бурении скважин, а именно к бурголовкам, расширителям, стабилизаторам и долотам. Ступенчатый лопастной PDC-инструмент включает корпус с лопастями, вооруженными резцами PDC.

Группа изобретений относится к резцам, скважинным инструментам, применяемым в подземном бурении, и способам формирования паза резца. Технический результат заключается в точной ориентации резцов в пазах скважинных инструментов.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента. Технический результат заключается в упрощении монтажа и демонтажа промывочного устройства и повышении эффективности его работы. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с напорным каналом и гнездом под насадку, закрепленную стопорным элементом, установленным в тороидальной полости, образованной совмещенными кольцевыми канавками на внутренней поверхности гнезда и наружной поверхности насадки, и уплотнительное кольцо. В качестве материала для стопорного элемента использован износостойкий эластичный материал, который выполнен с возможностью введения в тороидальную полость в жидком виде через радиальный канал, выполненный в корпусе и соединяющий наружную поверхность корпуса с тороидальной полостью. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх