Буровое долото


 


Владельцы патента RU 2603308:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Изобретение относится к буровой технике, а именно к вооружению буровых долот. Технический результат заключается в повышении эффективности работы долота. Буровое долото включает корпус с отверстиями, в которых закреплены твердосплавные вставки с хвостовиком и рабочей головкой. Рабочая головка каждой вставки во фронтальной плоскости выполнена в форме усеченного конуса с центральной выемкой. Усеченный конус образован торообразными кольцами, расположенными под углом к оси хвостовика и образующими между собой канавки для отвода шлама, при этом угол наклона торообразных колец совпадает с направлением вращения корпуса бурового долота. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к буровой технике, а именно к буровым долотам с с твердосплавным вооружением.

Известно буровое долото, включающее корпус с отверстиями, в которых закреплены твердосплавные вставки с цилиндрическими хвостовиками и сферической рабочей головкой (см. Масленников И. К. Справочник «Буровой инструмент». - М.: Недра, 1989, с. 84, рис. 2.1.32а).

К недостаткам данного долота следует отнести низкую проходку и малую скорость бурения.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое долото, включающее корпус с отверстиями, в которых закреплены твердосплавные вставки с хвостовиками и рабочей головкой (см. авт.св. СССР №1344888, кл. Е21В 10/16,1987 г.).

Недостатком данного долота является малая эффективность из-за высокой энергоемкости процесса разрушения горных пород буровым инструментом, использующим вставки такой конструкции.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение надежности крепления вставок и, как следствие этого, - повышение эффективности работы бурового инструмента.

Указанный технический результат достигается тем, что в буровом долоте, включающем корпус с отверстиями, в которых закреплены твердосплавные вставки с хвостовиком и рабочей головкой, согласно изобретению рабочая головка во фронтальной плоскости выполнена в форме усеченного конуса с центральной выемкой, при этом усеченный конус образован торообразными кольцами, расположенными под углом к оси хвостовика и образующими между собой канавки для отвода шлама, при этом угол наклона торообразных колец совпадает с направлением вращения корпуса бурового долота.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что центральная выемка имеет цилиндрическую форму.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен фрагмент бурового долота во фронтальной плоскости.

Буровое долото включает корпус 1 с отверстиями 2, в которых закреплены твердосплавные вставки 3 с хвостовиком 4 и рабочей головкой 5, имеющей во фронтальной плоскости форму усеченного конуса, образованного несколькими наклонно расположенными торообразными кольцами 6 с центральной выемкой 8 цилиндрической формы. У торообразных колец больший радиус R увеличивается в направлении от рабочей головки 5 к хвостовику 4, а меньший радиус - r - постоянен для всех торообразных колец 6. При этом наклонно расположенные торообразные кольца 6 образуют между собой канавки 7, служащие для отвода разрушенной породы, которая в пылеобразном состоянии плохо удаляется промывочной жидкостью и вследствие этого подвергается повторному измельчению. Это ведет к повышенному износу вставок 3 и снижению эффективности работы долота в целом. Угол наклона торообразных колец 6 совпадает с направлением вращения корпуса бурового долота, а величина угла наклона выбирается в зависимости от физико-механических свойств разбуриваемых пород.

В процессе работы бурового долота торообразные кольца 6 с центральной выемкой 8, имеющей цилиндрическую форму, кроме основной функции по разрушению породы выполняют также, по мере износа рабочей головки 5, функцию кольцевых концентраторов напряжений. Наличие концентраторов напряжений особенно полезно при разбуривании твердых и крепких пород. Под действием осевой нагрузки под торообразными кольцами вначале образуются напряженные зоны породы в виде полусферы с радиусом, равным большему радиусу торообразного кольца 6, а затем - коническая кольцевая полость. По мере увеличения нагрузки под торообразным кольцом начинают образовываться трещины, а затем происходит измельчение породы до порошкового состояния, которая удаляется посредством канавок 7.

Такое выполнение твердосплавных вставок позволяет повысить эффективность работы бурового долота в целом.

1. Буровое долото, включающее корпус с отверстиями, в которых закреплены твердосплавные вставки с хвостовиком и рабочей головкой, отличающееся тем, что рабочая головка каждой вставки во фронтальной плоскости выполнена в форме усеченного конуса с центральной выемкой, при этом усеченный конус образован торообразными кольцами, расположенными под углом к оси хвостовика и образующими между собой канавки для отвода шлама, при этом угол наклона торообразных колец совпадает с направлением вращения корпуса бурового долота.

2. Буровое долото по п.1, отличающееся тем, что центральная выемка имеет цилиндрическую форму.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, применяемому для бурения нефтяных и газовых скважин. Технический результат заключается в возможности использования алмазных долот при бурении зон поглощения промывочной жидкости.

Изобретение относится к бурильным гидравлическим режущим головкам. Технический результат заключается в увеличении скорости бурения.

Изобретение относится к гидравлическим бурильным головкам. Технический результат заключается в бурении стволов скважин большой длины.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Технический результат заключается в повышении эффективности работы промывочного узла.

Изобретение относится к буровым коронкам, предназначенным для бурения, преимущественно, по твердым породам. Технический результат заключается в повышении производительности буровой коронки.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин в пластах с повышенным содержанием газа, где процесс бурения часто сопровождается микровыбросами.

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента для бурения скважин различного назначения с отбором керна и может быть использовано при отборе керна в продуктивных пластах нефтяных и газовых скважин.

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

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к долотам для вращательного бурения. Технический результат заключается в повышении эффективности работы долота.

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

Изобретение относится к области износостойких композиционных спеченных материалов, применяемых для изготовления вооружения бурового инструмента и опорно-центрирующих устройств, полученных методами порошковой металлургии, в частности устройств для калибровки ствола скважин.

Изобретение относится к буровому инструменту, армированному породоразрушающими вставками, предпочтительно к буровым долотам и коронкам. Технический результат заключается в упрощении как технологии изготовления вставок, так и технологии монтажа вставок в буровом инструменте при одновременном обеспечении высокой надежности их крепления в корпусе.

Группа изобретений относится к режущим элементам для бурильного инструмента, бурильным инструментам и способам формирования режущего элемента. Технический результат заключается в эффективном распределении напряжений, вызванных силами резания, в улучшении конструктивной целостности режущего элемента, в повышении его износостойкости и долговечности.

Группа изобретений относится к отрезным пластинам, резцам и способам изготовления резца. Технический результат заключается в возможности режущих элементов противостоять высоким температурам.

Изобретение относится к буровой технике, а именно к вооружению буровых долот, преимущественно для ударно-вращательного бурения. Технический результат заключается в повышении эффективности работы бурового инструмента.

Группа изобретений относится к буровым долотам и к способам крепления вставок бурового долота. Технический результат заключается в упрощении технологии изготовления долота и способа крепления вставок в отверстиях корпуса.

Группа изобретений относится к режущим пластинам, к режущим элементам с ними и к способам изготовления режущего элемента. Технический результат заключается в повышении эффективности резания.

Группа изобретений относится к режущим пластинам, к режущим элементам с ними и к способам изготовления режущего элемента. Технический результат заключается в повышении эффективности резания.

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.

Изобретение относится к буровому инструменту, а именно к твердосплавным вставкам для армировки буровых долот и коронок, преимущественно для ударного и ударно-вращательного способов бурения.
Наверх