Долото с горизонтальным потоком жидкости

Долото с горизонтальным потоком жидкости

Реферат

 

Изобретение относится к бурению, а именно к буровым долотам режуще-истирающего типа. Долото состоит из корпуса, зубьев, режущих элементов и промывочных каналов. Корпус выполнен ступенчатым, на каждой ступени режущие элементы размещены со смещением на корпусе против часовой стрелки, а в режущих элементах выполнены сквозные отверстия, ступени корпуса снабжены каналами, являющимися продолжением сквозных отверстий режущих элементов, кроме этого, каждая ступень с поверхностью забоя образует горизонтальные промывочные каналы. Повышается эффективность работы долота за счет обеспечения успешной очистки забоя и резцов путем создания горизонтального потока жидкости в зоне взаимодействия разрушающих элементов с забоем. 3 ил.

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

Известно долото, имеющее множество лопастей со вставками, которые сужаются к верху с обратной стороны и совместно со струйными насадками образуют вихревые потоки в турбулентном режиме, что способствует очистке режущих элементов [1].

Недостатком данного долота является то, что не все резцы схвачены струйными насадками, что в свою очередь приводит к недостаточной эффективности его работы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является долото, у которого в корпусе с лопастями выполнены промывочные каналы перпендикулярно оси долота и наклонные каналы с промывочными насадками, направляющие струю раствора на сходящие с зубьев осколки выбуренной породы. Зубья расположены на лопастях[2].

Недостатком известного долота является то, что струя раствора подается не в зону резания, а на выбуренную породу, и не в область работы каждого зуба. Все это снижает эффективность работы данного долота.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности работы долота за счет обеспечения успешной очистки забоя и резцов путем создания горизонтального потока жидкости в зоне взаимодействия разрушающих элементов с забоем.

Поставленная цель достигается тем, что корпус выполнен ступенчатым, на каждой ступени режущие элементы размещены со смещением на корпусе против часовой стрелки, а в режущих элементах выполнены сквозные отверстия, ступени корпуса снабжены наклонными каналами, являющимися продолжением сквозных отверстий режущих элементов, кроме этого, каждая ступень с поверхностью забоя образует горизонтальные промывочные каналы.

На фиг. 1 представлен общий вид с продольным разрезом, на фиг. 2 - вид А долота с забойной стороны, на фиг. 3 - фрагмент каналов для движения раствора вдоль забоя.

Долото состоит из корпуса 1 с присоединительной резьбой и промывочным центральным каналом 2. Корпус 1 выполнен со ступенями 3. На корпусе 1 размещены зубья 4, а на ступенях 3 выполнены режущие элементы 5.

В режущих элементах 5 выполнены сквозные отверстия в виде каналов 6, через которые осуществляется подача промывочной жидкости.

В корпусе долота выполнены каналы 7 для подачи жидкости на первую ступень.

В теле ступеней 3 также выполнены наклонные каналы 8, 9 рядом с режущими элементами 5. Кроме этого, в теле каждой ступени выполнены каналы 10, являющиеся продолжением каналов 6, которые позволяют проходить раствору по ступени 3 к следующему режущему элементу 5.

Поверхности ступени 3 совместно с поверхностью забоя образуют каналы 11 для движения промывочной жидкости вдоль поверхности забоя (фиг. 3) до режущих элементов 5 (движение потока промывочной жидкости показано стрелками на фиг. 2).

Режущие элементы 5 размещены на ступенях 3, которые смещены против часовой стрелки на корпусе 1 долота и под углом к радиусу забойной части корпуса 1 долота (фиг. 2) для облегчения ухода породы. Угол определяют для каждой породы отдельно.

Наличие каналов 6 позволяет на наиболее нагруженной ступени увеличить количество режущих элементов.

Долото работает следующим образом.

Корпус долота 1 посредством присоединительной резьбы 2 соединяется с бурильной колонной и спускается на забой, при этом включаются буровые насосы, сообщается вращение и создается осевая нагрузка.

Режущими элементами разрушается порода.

Промывочная жидкость по каналам 2 и 7 поступает на первую ступень и по горизонтальному каналу 11, образованному самой ступенью и поверхностью забоя, проходит до режущего элемента 5 (фиг. 2, стрелкой). Затем по наклонному каналу 8 в зоне работы режущего элемента 5 поступает на следующую ступень, где по каналам 6 и 10 поступает до следующего режущего элемента 5, очищает его и проходит по наклонному каналу 9 до следующего режущего элемента следующей ступени.

Резцами разрушается порода и благодаря активной промывке наклонного расположения режущих элементов порода удаляется из зоны резания и выносится на поверхность. Движение жидкости по каналам, образованным поверхностью забоя и ступенью долота, обеспечивает дополнительное эрозионное разрушение забоя, а сработка любой из ступеней долота приводит к повышению давления на насосах из-за уменьшения сечения каналов, что является сигналом износа долота и его извлечения на поверхность.

Активное воздействие промывки на забой и очистку режущих элементов приводит к увеличению механической скорости и проходки на долото.

Использование изобретения позволит повысить эффективность работы долота.

Источники информации 1. Патент США N 5363932, МКИ E 21 В 10/60, 1991.

2. А.С. СССР N 90492, МКИ E 21 B 10/00, 1963.

Формула изобретения

Долото с горизонтальным потоком жидкости, включающее корпус, зубья, режущие элементы и промывочные каналы, отличающееся тем, что корпус выполнен ступенчатым, на каждой ступени режущие элементы размещены со смещением на корпусе против часовой стрелки, а в режущих элементах выполнены сквозные отверстия, ступени корпуса снабжены каналами, являющимися продолжением сквозных отверстий режущих элементов, кроме этого каждая ступень с поверхностью забоя образует горизонтальные промывочные каналы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3