Колонковое долото

Колонковое долото

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к шарошечным долотам для бурения с непрерывным выносом керна. Цель изобретения - повышение эффективности работы долота при бурении с непрерывным выносом керна за счет упорядочения шламоотвода в керноприемную часть. Долото включает корпус 1 с основными 2 и дополнительными 3 каналами, оснащенными насадками 4. На наклонных цапфах 7 установлены с положительным смещением шарошки 6 в виде части сферы с примыкающим к ней по окружности цилиндрическим участком с фрезероваными зубьями 9, режущие кромки которых параллельны боковым стенкам шламоприемных пазов 10, расположенных на торце корпуса 1. Основные промывочные каналы 2 выведены под торец керноприемной части корпуса, выполненной в виде трехгранной призмы 5, в ее угловые зоны, у дополнительных каналов входная часть сообщена с полостью корпуса, а выходная расположена на торце со стороны, противоположной смещению шарошек. В процессе бурения буровой раствор истекает из основных каналов 2 и совместно с шарошками 6 участвует в разрушении породы, а струи дополнительных каналов 3 создают над забоем гидравлическую пакерную подушку , способствуя перетоку раствора через шламоприемные пазы 10 в керноприемную полость корпуса 1, что улучшает транспортировку как керна, так и разрушенного шлама. Одновременно струи из дополнительных каналов 3 очищают зубья 9 шарошек 6. 3 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1731929 А1 (я)э Е 21 В 10/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4784207/03 (22) 18.01.90 (46) 07.05.92. Еюл. № 17 (71) Сургутское отделение Западно-Сибирского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института технологии глубокого разведочного бурения (72) А. П. Руденко, Н. А. Руденко и Г. К.

Ешимов (53) 622.24,051.56(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

¹ 11223311220044, кл. Е 21 В 10/48, 1984.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 1146395, кл. Е 21 В 10/06, 1983. (54) КОЛОНКОВОЕ ДОЛОТО (57) Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к шарошечным долотам для бурения с непрерывным выносом керна. Цель изобретения — повышение эффективности работы долота при бурении с непрерывным выносоМ керна за счет упорядочения шламоотвода в керноприемную часть. Долото включает корпус 1 с основными 2 и дополнительными

3 каналами, оснащенными насадками 4. Ка наклонных цапфах 7 установлены с положиИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бурении скважин с отбором керна на поверхность.

Известны колонковые долота, содержащие корпус с керноприемной втулкой, промывочными каналами и подвижными ребрами, армированными резцами и размещенными на торце втулки, и шламоподводящими пазами (1). тельным смещением шарошки 6 в виде части сферы с примыкающим к ней по окружности цилиндрическим участком с фрезероваными зубьями 9, режущие кромки которых параллельны боковым стенкам шламоприемных пазов 10, расположенных на торце корпуса 1. Основные промывочные каналы 2 выведены под торец керноприемной части корпуса, выполненной в виде трехгранной призмы 5, в ее угловые зоны, у дополнительных каналов входная часть сообщена с полостью корпуса, а выходная расположена на торце со стороны, противоположной смещению шарошек. B процессе бурения буровой раствор истекает из основных каналов 2 и совместно с шарошками 6 участвует в разрушении породы, а струи дополнительных каналов 3 создают над забоем гидравлическую пакерную подушку, способствуя перетоку раствора через шламоприемные пазы 10 в керноприемную полость корпуса 1, что улучшает транспортировку как керна, так и разрушенного шлама. Одновременно струи из дополнительных каналов 3 очищают зубья 9 шарошек 6. 3 ил.

Известные устройства малопроизводительны вследствие одновременного участия в работе всех резцов подвижных ребер, в результате чего ребра быстро выходят из строя, и недоиспользование гидравлической энергии нисходящего потока бурового раствора.

Известно также колонковое долото, содержащее корпус с керноприемной частью в виде трехгранной призмы с осями, обра1731929 щенными от цЕнтра к периферии, на которых с положительным смещением установлены шарошки в виде части сферы с примыкающим к ней окружности цилиндрическим участком с фрезероваными зубьями и выведенными на торец призмы в ее угловые зоны промывочными каналами, оснащенными насадками (2).

Это устройство, выбранное в качестве прототипа по большинству совпадающих признаков, малопроизводительно из-за невозможности изменения режима работы дробяще-скалывающего), в то время как известно, что часть горных пород (мягкие, пластичные) наиболее целесообразно разрушать резанием. Кроме того, использование . прототипа для бурения с гидротранспортом керна на поверхность невозможно из-за расположения осей шарошек по диаметру долота.

Цель изобретения — повышение производительности бурения и выноса керна.

При этом породы забоя разрушаются не только дроблением и скалыванием, но и резанием, что особенно эффективно в мягких и пластичных породах. Улучшаются условия очистки забоя, формирования и транспортирования керна в полость керноприемной трубы, приводящие к повышению механической скорости бурения.

Поставленная цель достигается тем, что в известном колонковом долоте, содержащем корпус с керноприемной частью в виде трехгранной призмы с осями, обращенными от центра к периферии, на которых с положительным смещением установлены шарошки в виде части сферы с примыкающим к ней по окружности цилиндрическим участком с фрезерованными зубьями и выведенными.под торец призмы в ее угловые зоны промывочными каналами, оснащенными насадками, корпус выполнен с дополнительными промывочными каналами, входные части которых сообщены с полостью корпуса, а выходные расположены на торце со стороны, противоположной смещению шарошек, и пазами, расположенными на торце призмы, причем боковые стенки пазов параллельны режущим кромкам фрезерованых зубьев шарашек, расположенных на той же грани призмы, На фиг. 1 изображен продольный разрез предложенного устройства с поворотом гидромониторного насадка и шарошки в одну плоскость; на фиг. 2 — вид внизу на колонковое долото; на фиг. 3 — аксонометрическая проекция нижней части долота (передняя шарошка для наглядности снята; стрелками указано направление вращения шарошек.

Колонковое долото содержит корпус 1 с основными 2 и дополнительными 3 промывочными каналами, оснащенными гидромониторными насадками 4. Основные

5 промывочные каналы 2 выведены под торец керноприемной части корпуса, выполненной в виде трехгранной призмы 5, в ее угловые зоны. Дополнительные каналы выведены под торец корпуса 1 со стороны, 10 противоположной положительному смещению шарошек 6, установленных на цапфах 7 с подшипниками 8. Цилиндрические участки

6 имеют выфрезерованные зубцы 9, режущие кромки которых параллельны боковым

15 стенкам шламоприемных пазов 10, расположенных на торце призмы 5. Концы цапф

7, обращенные к периферии, закреплены в дополнительных опорах 11, соединенных с корпусом 1.

20 Колонковое долото работает следующим образом.

Долото соединяют с наружной трубой колонкового снаряда. При этом внутренняя керноприемная труба снаряда свободно

25. размещается в кольцевой выточке центрального канала его корпуса 1. В таком виде долото опускают на забой скважины.

B процессе бурения вращающиеся шарашки 6 работают в режиме резания, дроб30 ления и скалывания горных пород, а также как шламонаправляющие ребра, отводящие шлам в полость керноприемной трубы, благодаря чему улучшаются условия формирования керна, повышается его вынос и растет

35 производительность бурения.

Буровой раствор из основных каналов 2, истекающий через насадки 4, совместно с шарошками 6 участвует в разрушении пород забоя, так как выходные отверстия располо40 жены в зоне, наиболее эффективной для сохранения энергии затопленной струи. Струи из дополнительных. каналов 3 создают над забоем гидравлическую пакерную подушку, улучшая условия разрушения забоя струями

45 из основных каналов 2 и способствуя перетоку раствора через шламоприемные пазы

10 в полость керноприемной трубы. При этом поток раствора способствует поступлению в нее керна и шлама, Положительное

50 смещение шарошек 6 приводит к тому, что в районе пазов 10 расположены те участки шарошек, которые при вращении долота совершают восходящее от забоя движение, способствующее совместно с потоком рас55 твора перемещению керна и шлама в полости керноп риемной втулки 5. Режущие кромки зубьев 9 шарошек 6 способствуют улучшению условий очистки забоя скважины от шлама, направляя его в полость керноприемной втулки 5 через пазы 10. Зубья

1731929

25

40

50

9 очищаются от не вынесенного в полость втулки 5 шлама струями бурового раствора из дополнительных каналов 3.

Формула изобретения

Колонковое долото, содержащее корпус с керноприемной частью в виде трехгранной призмы с осями, обращенными от центра к . периферии, на которых с положительным смещением установлены шарошки в виде части сферы с примыкающим к ней по окружности цилиндрическим участком с фрезерованными зубьями и выведенными под торец призмы в ее угловые зоны промывочными каналами, оснащенными насадками, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы при бурении с непрерывным выносом керна за счет упорядочения шламоотвода в

5 керноприемную часть, корпус выполнен с дополнительными промывочными каналами, входные части которых сообщены с полостью корпуса, а выходные расположены на торце со стороны, противоположной сме10 щению шарошек, и пазами, расположенными на торце призмы, причем боковые стенки пазов параллельны режущим кромкам фрезерованых зубьев шарошек, расположенных на той же грани призмы.

1731929

Составитель В.Ешимова

Редактор Б.Федотов Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Т.Палий

Заказ 1563 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101