Буровое долото

Буровое долото

Реферат

Изобретение относится к буровой технике, а именно к буровым долотам, преимущественно режущего типа.

Известен буровой инструмент, включающий корпус с матрицей, наружная поверхность которой разделена промывочными пазами на секторы, армированные износостойкими вставками (см. Масленников И.К. Справочник «Буровой инструмент», М.: Недра, 1989, с. 221-230, рис. 2.3.10).

К недостаткам данного бурового инструмента следует отнести высокую энергоемкость процесса разрушения породы и небольшую скорость бурения из-за быстрого затупления износостойких вставок.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является буровое долото, содержащее корпус с наклонными лопастями, армированными породоразрушающими элементами, и промывочным каналом (см. авт. св-во СССР №1820646, кл. Е21В 10/46, 1999 г.).

Недостатком данного бурового долота является сравнительно малая эффективность его работы из-за одностороннего износа породоразрушающих элементов.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы бурового долота.

Указанный технический результат достигается тем, что в буровом долоте, содержащем полый корпус с наклонными лопастями, армированными породоразрушающими элементами, и промывочным каналом, согласно изобретению каждая лопасть выполнена с цилиндрическим каналом для размещения породоразрушающих элементов, выполненных в виде шаров, и соединенных с ним наружного и внутреннего пазов, внутренний из которых сообщен с промывочным каналом, а наружный паз выполнен с шириной, меньший диаметра шаров.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что в цилиндрическом канале между шарами установлены пружинные вставки, а смежные лопасти армированы шарами разного диаметра, при этом шары на разных лопастях расположены со смещением по высоте.

Изобретение поясняется чертежом, на котором на фиг. 1 представлен общий вид долота, на фиг. 2 и 3 - соответственно сечения А-А на фиг. 1 и Б-Б на фиг. 2.

Буровое долото содержит корпус 1 с наклонными лопастями 2, армированными породоразрушающими элементами, и промывочным каналом 3. Каждая лопасть 2 выполнена соединенными между собой и расположенными в одной радиальной плоскости наружным 8 и внутренним продольными пазами 4 и цилиндрическим каналом 5 для размещения породоразрушающих элементов, выполненных в виде шаров 6, диаметр - d которых больше ширины b - наружного паза 8, образованного цилиндрическим каналом 5. Шары 6, как правило, контактируют между собой посредством пружинных вставок 7, расположенных между шарами 6. Пружинные вставки 7 могут быть выполнены из любого износостойкого эластичного материала. При этом шары 6 на смежных лопастях целесообразно выполнять разного диаметра и располагать их в цилиндрических каналах 5 по высоте лопастей 2 в шахматном порядке, т.е. со смещением - Δb в вертикальной плоскости. Это обеспечивает более качественную калибровку стенок скважин. Однако в ряде случаев возможен вариант выполнения долота без пружинных вставок (см. фиг. 3), что определяется физико-механическими свойствами разбуриваемых пород.

Принцип работы бурового долота заключается в следующем. После спуска на колонне труб бурового долота на него прикладывают осевую нагрузку и крутящий момент. Под действием этих сил породоразрушающие элементы 6 бурового долота внедряются в породу и разрушают ее. Благодаря шаровой форме породоразрушающих элементов 6 в процесс е бурения они постоянно вращаются в цилиндрических каналах 5 и контактируют с породой разными участками. Это увеличивает их рабочую поверхность, и как следствие этого - проходку на долото и механическую скорость бурения. В зависимости от физико-механических свойств разбуриваемых пород шары 6 могут быть армированы износостойким материалом, что дополнительно повышает как ресурс работы бурового долота, так и механическую скорость бурения. Улучшению технико-экономических показателей бурового инструмента способствует также и наличие внутренних пазов 4, обеспечивающих очистку шаров 6 от шлама промывочной жидкостью, подаваемой из промывочного канала 3.

Таким образом применение предложенного бурового инструмента позволит повысить эффективность проведения буровых работ благодаря повышению проходки и механической скорости бурения.

1. Буровое долото, содержащее полый корпус с наклонными лопастями, армированными породоразрушающими элементами, и промывочным каналом, отличающееся тем, что каждая лопасть выполнена с цилиндрическим каналом для размещения породоразрушающих элементов, выполненных в виде шаров, и соединенных с ним наружного и внутреннего пазов, внутренний из которых сообщен с промывочным каналом, а наружный паз выполнен с шириной, меньшей диаметра шаров.

2. Буровое долото по п. 1, отличающееся тем, что в цилиндрическом канале между шарами установлены пружинные вставки.

3. Буровое долото по п. 1, отличающееся тем, что смежные лопасти армированы шарами разного диаметра, при этом шары на разных лопастях расположены со смещением по высоте.