Вставное трехшарошечное долото

Авторы патента:

E21B10/64 - буровые долота, опускаемые в скважину или извлекаемые из скважины без подъема бурильных труб (извлекаемые керноприемники E21B 25/02)

(19)SU(11)955765(13)A1(51) МПК ⁶ _E21B10/64(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) ВСТАВНОЕ ТРЕХШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к долотам для бурения скважин без подъема бурильной колонны. Известно вставное долото, включающее корпус, двухпоршневой механизм перевода долота в рабочее положение, лапы с шарошками и захватную головку. Недостатком данного долота является сложность и малая надежность механизма перевода инструмента в рабочее положение, что приводит к отказам в процессе перевода долота из транспортного положения в рабочее и обратно. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является вставное трехшарошечное долото, содержащее центральный ствол с башмаком, две кольцевые обоймы, на которых шарнирно закреплены лапы с шарошками, и гильзу, образующую со стволом золотниковое устройство для перевода долота из транспортного положения в рабочее. Недостатком этого долота является сравнительно низкая надежность в работе. Это связано жестким соединением обоймы с гильзой, на которой располагаются кольцевые резиновые элементы, используемые в качестве радиальных опор при вращении долота, что приводит к передаче на обоймы моментной нагрузки от сил трения в радиальных опорах. Целью изобретения является повышение надежности работы долота путем разгрузки обойм от моментных нагрузок. Это достигается тем, что одна из обойм соединена с гильзой посредством секторов кольцевой формы, запираемых изнутри вкладышем и фиксируемых центральным стволом. На фиг. 1 изображен продольный разрез долота в рабочем положении; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1 по шлицевому соединению гильзы со стволом; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.1, поясняющий конструкцию шарнирного соединения обоймы с гильзой; на фиг.4 - продольный разрез долота в транспортном положении; на фиг.5 - разрез В-В (по фиксатору, соединяющему малую обойму с башмаком) на фиг.4. Вставное трехшарошечное долото включает центральный ствол 1, наружные обоймы - большую 2 и малую 3, образующую со стволом 1 золотниковое устройство, гильзу 4 с радиальной опорой 5 и шлицами 6, кольцевой поршень 7 и смонтированную на нем цангу 8. Нижняя часть центрального ствола - башмак 9 - выполнена с конусным раструбом 10, а верхняя представляет собой переводник 11. В нижней части ствола выполнены шлицы 12, по которым могут передвигаться шлицы гильзы 4. С башмаком 9 при помощи шарнира 13 связана верхняя лапа 14 с промывочным патрубком 15, а с обоймами 2 и 3 шарнирами 16 связаны средняя лапа 17 и нижняя лапа 18. В расточке ствола размещена подвижная уплотнительная втулка 19 и жестко связанный со стволом штуцер 20. Большая обойма 2 имеет цилиндрическую расточку 21, в которую своей кольцевой частью 22 вложена малая обойма 3. С гильзой 4 большая обойма 2 связана с помощью секторов кольцевой формы 23, вкладываемых в проточку на обойме и гильзе через окно 24. Окно запирается вкладышем 25 и центральным стволом 1. В башмаке 9 расположен подпружиненный фиксатор 26. Цилиндрическая расточка 21 большой обоймы имеет внутренний торец 27. Вставное трехшарошечное долото работает следующим образом. В транспортном положении спуск вставного трехшарошечного долота осуществляется внутри колонны труб прокачиванием промывочной жидкости. После посадки вставного инструмента в седло (не показано) промывочная жидкость проходит по каналу центрального ствола 1 и действует на кольцевой поршень 7, перемещая связанные с ним гильзу 4 и большую обойму 2 вверх. В это время малая обойма 3 стоит на месте, связанная с башмаком 9 подпружиненным фиксатором 26. При движении большая обойма 2 своим скосом воздействует на прилив верхней лапы 14 и отводит ее в рабочее положение. Одновременно другим своим скосом большая обойма 2 отводит и среднюю лапу 17 в рабочее положение. При дальнейшем перемещении большой обоймы ее торец 27 входит в соприкосновение с торцом малой обоймы 3, что соответствует утопанию фиксатора 26 и освобождению малой обоймы 3. Далее большая 2 и малая 3 обоймы двигаются вместе, надвигая среднюю 17 и нижнюю 18 лапы на верхнюю 14. В конце рабочего хода открывается золотниковое устройство, и промывочная жидкость проходит через центральный ствол 1 и башмак 9. Вместе с открытием протока жидкости запускается забойный двигатель и вставное трехшарошечное долото начинает вращаться. Штуцер 20 в центральном стволе вызывает дополнительное гидравлическое усилие, действующее на поршень 7 и заставляющее лапы долота плотно расположиться в конусном раструбе 10 башмака 9. Момент от трения в радиальных опорах долота снимается через шлицы 6 и 12. Подвеска обоймы 2 к гильзе 4 с помощью секторов 23 и вкладыша 25 позволяет разгрузить обоймы от моментных нагрузок. Осевые и моментные нагрузки бурения воспринимаются конусным раструбом 10 башмака. В рабочем положении цанга 8 выступает за диаметральный транспортный габарит вставного трехшарошечного долота. Перевод в транспортное положение осуществляется с помощью этой цанги, которая при движении вставного долота вверх упирается во втулку (не показана) и обеспечивает перемещение обоймы вниз относительно ствола. Использование предлагаемого технического решения при бурении без подъема труб забойными гидравлическими двигателями позволяет ликвидировать аварийные ситуации, возникающие в процессе проработки ствола скважины, и повысить надежность работы вставных трехшарошечных долот. По данным опытной проверки вставных трехшарошечных долот на скважине "Спутник" Кольской СГ-3 в результате предлагаемого технического решения наработка на отказ увеличивалась более, чем в два раза.

Формула изобретения

ВСТАВНОЕ ТРЕХШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО, содержащее центральный ствол с башмаком, две кольцевые обоймы, на которых шарнирно закреплены лапы с шарошками, и гильзу, образующую со стволом золотниковое устройство для перевода долота из транспортного положения в рабочее, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем разгрузки обойм от моментных нагрузок, одна из обойм соединена с гильзой посредством секторов кольцевой формы, запираемых изнутри вкладышем и фиксируемых центральным стволом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

Похожие патенты:

Буровое шарошечное долото // 938647

Изобретение относится к области бурения, к буровым шарошечным долотам

Вставная буровая коронка для колонкового снаряда со съемным керноприемником // 899829

Буровой снаряд // 794160

Буровой снаряд // 791906

Вставное поршневое долото // 390253

Вставное устройство для передачи крутящего момента и осевой нагрузки // 313950

Вставное долото // 181573

Шарошечное вставное долото // 125527

Вставное долото // 120191

Буровой инструмент // 10485

Вставка для режущего средства // 2110661

Буровой снаряд // 2158344

Изобретение относится к области горного дела и предназначено для использования в снарядах для бурения с отбором керна геологоразведочных скважин с заменой буровой коронки без подъема труб преимущественно в снарядах со съемным керноприемником

Долото с горизонтальным потоком жидкости // 2162927

Изобретение относится к бурению, а именно к буровым долотам режуще-истирающего типа

Вставное шарошечное долото // 2172386

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту для бурения скважин, а именно к вставным долотам

Способ бурения и крепления ствола скважины и устройство для его осуществления // 2030555

Способ замены инструмента при бурении скважин // 1350315

Снаряд со съемной коронкой // 1571198

Изобретение относится к буровому инструменту вращательного действия и может быть использовано при бурении скважин без подъема бурильной колонны при смене бурового инструмента

Буровой снаряд е.в.югова // 1754874

Буровой снаряд // 1799986

Долото обсадной колонны и расширительное долото обсадной колонны // 2544946

Группа изобретений относится к вариантам концевого инструмента обсадной колонны, обеспечивает эффективное, равномерное пробуривание концевого инструмента, улучшенную фрагментацию концевого инструмента при его пробуривании, повышение эффективности работы инструмента при бурении и разбуривании, повышение устойчивости к разрушению, абразивному воздействию, ударным нагрузкам. Концевой инструмент обсадной колонны содержит чашеобразный корпус с центральной осью, образованный стенкой с внешней выпуклой поверхностью и внутренней вогнутой поверхностью напротив внешней выпуклой поверхности. Внутренняя вогнутая поверхность неосесимметрична относительно центральной оси, а внешняя выпуклая поверхность осесимметрична относительно центральной оси. Согласно варианту исполнения концевого инструмента внутренняя вогнутая поверхность содержит множество неосесимметричных областей, образованных более толстыми частями стенки. Согласно другому варианту исполнения концевого инструмента внутренняя вогнутая поверхность содержит по меньшей мере одну канальную область, выполненную в стенке, где указанная по меньшей мере одна канальная область выполнена в виде несквозного прерывистого выреза или глухого отверстия для улучшенной фрагментации концевого инструмента обсадной колонны при его пробуривании. 3 н. и 46 з.п. ф-лы, 11 ил.