Буровое долото


 


Владельцы патента RU 2615184:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Изобретение относится к буровой технике, а именно к вооружению буровых долот. Буровое долото включает корпус с отверстиями, в которых закреплены твердосплавные вставки с хвостовиком и рабочей головкой ступенчатой формы во фронтальной плоскости. Вставка выполнена с осевым каналом, высота которого не менее высоты рабочей головки, при этом высота ступеней рабочей головки уменьшается в направлении от вершины к хвостовику, а твердость материала каждой ступени увеличивается в направлении от центра к периферии. Технический результат заключается в повышении эффективности работы бурового долота. 2 з.п. ф-лы, 1 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 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 ступенчатой формы во фронтальной плоскости (см. авт. св. СССР №1344888, кл. E21B 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.

Указанный технический результат достигается тем, что в буровом долоте, включающем корпус с отверстиями, в которых закреплены твердосплавные вставки с хвостовиком и рабочей головкой ступенчатой формы во фронтальной плоскости, согласно изобретению вставка выполнена с осевым каналом, высота которого не менее высоты рабочей головки, при этом высота ступеней рабочей головки уменьшается в направлении от вершины к хвостовику, а твердость материала каждой ступени увеличивается в направлении от центра к периферии.

Изобретение поясняется чертежом, 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, имеющей во фронтальной плоскости вид ступенчатого тела. Вставки 3 выполнены с цилиндрическим осевым каналом 6, высота которого не менее высоты рабочей головки 5. При этом высота h ступеней 8 рабочей головки 5 уменьшается в направлении от вершины к хвостовику, т.е. h1>h2>h3, а твердость материала каждой ступени увеличивается в направлении от центра к периферии. Рабочая головка 5 каждой вставки 3 выполнена с канавками 7, расположенными на боковой поверхности каждой ступени 8.

В процессе работы бурового долота кольцевые ступени 8 с осевым каналом 6 кроме основной функции по разрушению породы выполняют также, по мере износа рабочей головки 5, функцию концентраторов напряжений. Под действием осевой нагрузки на твердосплавные вставки вначале образуются напряженные зоны породы в виде полусферы с радиусом, равным большему радиусу нижней ступени 8, а затем - коническая кольцевая полость. По мере увеличения нагрузки на нижнюю ступень 8 вначале образуются трещины, а затем происходит измельчение породы до порошкового состояния, которая удаляется с забоя через канавки 7, выполненные на боковой поверхности кольцевых ступеней 8. После этого происходит новый цикл разрушения. Выполнение ступеней 8 рабочей головки 5 с различной высотой, уменьшающейся в направлении от вершины к хвостовику, позволяет оптимизировать процесс разрушения породы в зависимости от физико-механических свойств разрушаемых пород благодаря созданию дополнительных плоскостей обнажения, а увеличение твердости материала каждой ступени в направлении от центра к периферии позволяет обеспечить более равномерный износ всей рабочей головки.

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 ступенчатой формы во фронтальной плоскости, отличающееся тем, что вставка выполнена с осевым каналом, высота которого не менее высоты рабочей головки, при этом высота ступеней рабочей головки уменьшается в направлении от вершины к хвостовику, а твердость материала каждой ступени увеличивается в направлении от центра к периферии.

2. Буровое долото по п. 1, отличающееся тем, что рабочая головка каждой вставки выполнена с канавками, расположенными на боковой поверхности каждой ступени.

3. Буровое долото по п. 1, отличающееся тем, что центральный канал имеет цилиндрическую форму.



 

Похожие патенты:

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.

Группа изобретений относится к промывочным узлам бурового долота. Технический результат заключается в повышении эффективности работы промывочного узла.

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

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

Изобретение относится к области горных работ, а именно к породоразрушающим инструментам, предназначенным для бурения скважин. Технический результат заключается в повышении ресурса работы бурового долота. Буровое долото содержит корпус, ступенчатую матрицу с режущими вставками, расположенными в шахматном порядке относительно друг друга. Ступени матрицы выполнены составными, связанными между собой разъемно жесткой посадкой, причем корпус присоединен к выдвинутой ступени прижатием отстающей ступени к последней. На торцевой поверхности ступеней проведены кольцевые канавки, при этом режущие вставки в шахматном порядке расположены боковыми стенками, выступающими к осевой линии кольцевой канавки. 2 ил.
Наверх