Буровое долото


 


Владельцы патента RU 2606890:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Изобретение относится к буровой технике, а именно к вооружению буровых долот. Технический результат заключается в повышении эффективности работы бурового долота. Буровое долото включает корпус с отверстиями, в которых закреплены твердосплавные вставки с хвостовиком и рабочей головкой. Рабочая головка во фронтальной плоскости выполнена в форме усеченного конуса, образованного торообразными кольцами, больший радиус которых увеличивается в направлении от вершины к хвостовику, а меньший радиус их постоянен для всех торообразных колец. Рабочая головка вставки выполнена с выемкой, расположенной по оси хвостовика. Высота выемки имеет размер не менее высоты рабочей головки. Боковая поверхность торообразных колец выполнена с несколькими продольными канавками, расположенными симметрично относительно оси хвостовика. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

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

Известно буровое долото, включающее корпус с отверстиями, в которых закреплены твердосплавные вставки с цилиндрическим хвостовиком 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 хвостовиком и рабочей головкой торообразной формы (см. авт. св-во 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 эффективности работы бурового инструмента путем снижения энергоемкости процесса бурения.

Указанный технический результат достигается тем, что в буровом долоте, включающем корпус с отверстиями, в которых закреплены твердосплавные вставки с хвостовиком и рабочей головкой торообразной формы, согласно изобретению рабочая головка во фронтальной плоскости выполнена в форме усеченного конуса, образованного торообразными кольцами, больший радиус которых увеличивается в направлении от вершины к хвостовику, а меньший радиус их постоянен для всех торообразных колец, при этом рабочая головка вставки выполнена с выемкой, расположенной по оси хвостовика, причем высота выемки не менее высоты рабочей головки, боковая поверхность торообразных колец выполнена с несколькими продольными канавками, при этом продольные канавки расположены симметрично относительно оси хвостовика.

Достижению указанного технического результата способствует также то, что выемка имеет форму параболоида или цилиндра.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен фрагмент бурового долота во фронтальной плоскости; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Буровое долото включает корпус 1 с отверстиями 2, в которых закреплены твердосплавные вставки 3 с хвостовиком 4 и рабочей головкой 5 в форме усеченного конуса. Усеченный конус образован несколькими горизонтально расположенными торообразными кольцами 7, больший радиус R которых увеличивается в направлении от вершины вставки к ее хвостовику 4, а меньший радиус r постоянен для всех торообразных колец 7. При этом рабочая головка 5 вставки 3 выполнена с выемкой 6, расположенной по оси хвостовика 4 и имеющей высоту не менее высоты рабочей головки вставки 3. Причем выемка 6 имеет форму цилиндра или форму параболоида, директриса которой совмещена с осью хвостовика 4 вставки 3 (не показано). Боковая поверхность торообразных колец 7 выполнена с несколькими продольными канавками 8, служащими для отвода разрушенной породы из-под рабочей головки 5 вставки 3. Продольные канавки 8 расположены симметрично относительно оси хвостовика 4.

В процессе работы бурового долота торообразные кольца 7, кроме основной функции по разрушению породы, выполняют также, по мере износа рабочей головки 5, функцию концентраторов напряжений. Этому способствует наличие центральной выемки 6, образующей кольцевой концентратор напряжений, способствующий более эффективному разрушению породы. Под действием осевой нагрузки вначале образуются напряженные зоны породы в виде полусферы с радиусом, равным большему радиусу R торообразного кольца 7, 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 с забоя через канавки 8, размеры которых выбираются в зависимости от физико-механических свойств разрушаемых пород. После этого происходит новый цикл разрушения.

Таким образом, применение долота с предложенной формой рабочей головки позволяет повысить эффективности его работы.

1. Буровое долото, включающее корпус с отверстиями, в которых закреплены твердосплавные вставки с хвостовиком и рабочей головкой, отличающееся тем, что рабочая головка во фронтальной плоскости выполнена в форме усеченного конуса, образованного торообразными кольцами, больший радиус которых увеличивается в направлении от вершины к хвостовику, а меньший радиус их постоянен для всех торообразных колец, при этом рабочая головка вставки выполнена с выемкой, расположенной по оси хвостовика, причем высота выемки не менее высоты рабочей головки, боковая поверхность торообразных колец выполнена с несколькими продольными канавками, при этом продольные канавки расположены симметрично относительно оси хвостовика.

2. Буровое долото по п. 1, отличающееся тем, что выемка имеет форму параболоида или цилиндра.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к буровой технике, а именно к вооружению буровых долот. Технический результат заключается в повышении эффективности работы долота.

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 буровым долотам с твердосплавным вооружением. Технический результат заключается в повышении эффективности работы бурового инструмента.

Изобретение относится к буровой технике, а именно к вооружению буровых долот. Технический результат заключается в повышении эффективности работы 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.
Наверх