Буровое долото

 

(72) Автори изобретения

В.ф. Пархоменко и А.С. Порада (71) Заявитель (54) БУРОВОЕ ДОЛОТО

Изобретение относится к долотам для бурения нефтяных и газовых скважин, а более конкретно к долотам со, сменными породоразрушающими элементами.

Известно шарошечно-лопастное долото, подвижные лопасти которого размещены между шарошками и выступают за их контуры.

При бурении крепких пород лопасти утапливаются и в работу вступают шарошки 1 ) .

Недостатком данного долота является применение неуправляемого механизма выдвижения лопасти, что снижает эффективность его работы.

Известно также буровое долото, включающее корпус с выдвинутыми и утопленными режущими элементами (2).

Недостатком известного долота является низкая эффективность его работы в связи с интенсивным износом режущих элементов °

Цель изобретения - повышение надеж" ности работы долота за счет возможности поочередного введения в процессе резания выдвинутых и утопленных режущих элементов.

Указанная цель достигается тем, что в долоте, содержащем корпус с выдвинутыми и утопленными режущими элементами, выдвижными опорными штоками, поршень и механизм утапливания, установленный с возможностью взаимодействия с поршнем, механизм утапливания выполнен в виде стакана с зубчатым торцом и диска, который размещен над подпружиненным выдвижным опорным штоком, причем стакан установлен с возможностью взаимодействия зубчатым торцом с диском.

При этом внутренняя поверхность

2в стакана выполнена конической с меньшим основанием у диска.

На фиг. показана верхняя часть долота, разрез; на фиг. 2 - нижняя часть долота; на фиг. 3 - вставка с няя поверхность стакана выполнена конической с меньшим основанием у диска. Верхняя часть стакана имеет сферический контактный выступ. Втулка

11 имеет паз E размеры которого позволяют вмещать в него зубчатую часть стакана 17.

Вставка D (фиг. 4) имеет втулку

I8, в которой установлены опорный шток 19 с резцом 20 и пружина 21, расположенная между головкой штока

19 и кольцевым буртом втулки 18 и поджатая гайкой. 22. Контактная поверхность опорного штока 19 выполнена сферической.

Долото работает следующим образом.

Долото опускают до забоя, нагружают и вращают бурильную колонку, Циркулирующая промывочная жидкость вымывает разбуренные частицы породы.

Нагрузка на режущие элементы вставки

C передается с забоя скважины через штоки 12 на диск 15, гайку 16 и через втулку 11 вставки С - на нижнюю часть

9 корпуса долота. После сработки режущих элементов 13 вставки С долото приподнимается над забоем скважины и производится промывка скважины и очистка забоя от раэбуренной породы.

После этого внутрь бурильной колонны бросается чугунный шар, который опускается на фиксатор 6 и ударяет по нему. Происходит движение фиксатора

6 вниз и заход головок пальцев 3 в отверстие А фиксатора 6. В результате этого пальцы 3 выходят из пазов корпуса 1 и. поршень 2 перемещается вниз до захода стопорного кольца 7 в паз.

При движении поршня 2 вниз происходит выдвижение опорных штоков 19 с режущими элементами и срез диска 15.

После среза диска 15 зубцами стакана

17 шток 12 под действием пружины 14 перемещается вместе с частью диска

15 во внутрь стакана 17 и режущие элементы оказываются утопленными относительно корпуса долота. Стакан 17 входит в паз Е.

В зафиксированном положении поршня

2 режущие элементы вставки С оказываются утопленными, а режущие элементы вставки D выдвигаются в рабочее положение., После этого долотом продолжают бурить скважину. Нагрузка на режущие элементы вставки D с. забоя скважины передаются через выдвижные штоки 19 на поршень 2 и через стопорное кольцо

7 - на корпус 1 долота.

3 945348 выдвинутыми режущими элементами,, разрез; на фиг. 4 - вставка с утопленными режущими элементами, разрез.

Долото состоит из корпуса 1, поршня 2, который укреплен в корпусе при помощи защелки, включающей пальцы 3, втулку 4, пружины 5, фиксатор

6. Пальцы 3 расположены в отверстиях поршня 2 и в пазу корпуса 1. Во втулке .4 имеются пазы для прохода промы- 1о вочной жидкости. Фиксатор 6 имеет отверстие А под головки пальцев 3. В верхней части фиксатора выполнено сферическое углубление под сбрасываемый шар. На поршне 2 установлено сто- ls порное призменное кольцо 7 и два уплотнительных кольца 8. Нижняя часть поршня имеет коническую поверхность, переходящую на конце в сферическую поверхность. ю

В поране имеются промывочные отверстия.

Промывочные каналы поршня 2 при ! нижнем его положении расположены на,против каналов нижней части 9 корпуса gs долота. Такое совмещение промывочных каналов достигается благодаря шлицевому соединению поршня 2 с корпусом что исключает угловое смещение поршня 2, 30

В корпусе 1 имеется паэ под стопорное кольцо 7, а между нижней частью

9 корпуса и корпусом 1 установлено монтажное кольцо 10, позволяющее про. изводить при разборке долота выемку поршня 2 из корпуса 1 после предва рительного отвинчивания нижней части, 9 корпуса, присоединенной к нему при помощи резьбы. В нижней части 9 расположены вставки С с выдвинутыми ре- щ жущими элементами и вставки D с утопленными режущими элементами, . Вставка С (фи г. 3) состоит из втулки 11, в. которую вставлен шток 12 с режущими элементами 13. Между головкой штока и упорным кольцевым буртом втулки 11 расположена пружина 14, Над головкой штока 12 расположен диск 15, прижатый к втулке 11 гайкой 16. Пружина 14 находится в сжатом состоянии.В

50 гайке 16 установлен стакан 17. Для, предупреждения выпадения стакана 17 внутренняя поверхность отверстия гайки 16 и наружная поверхность стакана

17 выполнены космическими, таким образом, что гайка поджимает стакан 17 к диску 15. Стакан 17 в нижней торцовой части имеет два остроугольных резца rio окружности торца. Внутрен9453

Формула изобретения

Долото имеет две партии режущих элементов, вступающих последовательно в работу на забое скважины, что обеспечивает повышенную проходку и сокращение числа спуско-подъемных операций.s

1. Буровое долото, включающее корпус с выдвинутыми и утопленными ре- 10 жущими элементами, выдвижными опорными штоками, поршень и механизм утапливания, установленный с воэможностью взаимодействия с поршнем, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью 3S повышения надежности работы долота за счет воэможности поочередного введения в процесс резания выдвинутых

48 6 и утопленных режущих элементов, механизм утапливания выполнен в виде стакана с зубчатым торцом и диска, который размещен над подпружиненным выд" вижным опорным штоком, причем стакан установлен с возможностью взаимодействия зубчатым торцом с диском.

2 ° Долото по п.1, о т л и а ющ е е я тем, что внутреняя поверхность стакана выполнена конической с меньшим основанием у диска.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Н 723088, кл. Е 21 В 9/02, 1978, 2. Авторское свидетельство СССР .й 284918, кл. E 21 8 9/02, 1964 (прототип).

945348

Тираж 623

ВНИИПИ Государственн

Подписное рственного комитета СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 илиал ППП "Патен "

" атент, r. Ужго о ,р д, ул. Проектная, 4

Редактор А. Шишкина

Заказ 5281/42

Составитель С. Денисова

Тех е ред Ж, Кастелевич Корректор Ю, Макаренко