Бур для вращательного бурения скважин

Бур для вращательного бурения скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Я

" Г - " . ° - - ч и Ж"

Жласс 5а, 26

40803

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ бура для вращательного бурения скважин.

К патенту ин-ца Джона Адольфа Зэблйна (John Adolphus

Zublin), в г. Лос-Анжелосе, Калифорния, США, заявленному

17 февраля 1930 года (ваяв. свид. № 64б37).

0 гыдаче патента опубликовано 31 декабря 1934 года.

Действие патента распространяется иа 15 лет от 31 декаб;я 1934 года.

В технике вращательного бурения известны два главных типа буровых инструментов: один тип скребковой, например, буры в форме рыбьего хвоста и тип коронки для твердых пород.

Предлагаемый буровой инструмент отличается от ранее известных буровых инструментов тем, что режущие кромкп его буровой коронки при вращении совершают зигзагообразное движение, вследствие чего пробуриваемая порода не только нзмельчается, что имеет место при применении ранее известных бурав, но она Ароме того режется и скалывается.

Сущность предложения состоит в том, что наклонно установленная к оси бурового инструмента коронка свободно насажена на хвостовик корпуса, который в части, примыкающей к коронке, расположен эксцентрично относительно той же оси бурового инструмента.

На прилагаемом чертеже представлены три примерных формы осуществления, причем фиг. 1 изображает боковой вид бура с частичным разрезом; фиг. 2— разрез по Ш вЂ” Ш фиг. 1; фиг. 3 — вид бура снизу; фиг. 4 — боковой вид бура дру1ой формы выполнения; фиг. 5 — вид его снизу; фпг. 6 — боковой вид бура третьей формы выполнения; фиг. 7 — вид его снизу.

Буровой инструмент состоит из корпуса 22 (фиг. 1) с навцнтованным верхним хвостовиком 23 для соединения буровой трубой нлн штангой 17. Нижняя часть 24 корпуса расположена эксцентрично относительно вертикальной оси

А — А и оканчивается наклонной втул. кой 26, в которую ввинчивается своим навинтованным выступом 28 хвостовик 27, имеющий на конце цилиндрический выступ 33.

Наклонная ось  — В хвостовика 27 и втулка 26 пересекается с вертикальной осью А — А в точке С.

На втулке 26 и хвостовике 27, как на опоре, монтируется режущая коронка 36, которая, имея чашеобразную формгу, охватывает как хвостовик, так и втулку, причем отверстие ее днища входит в выступ 33 хвостовика. Коронка может свободно вращаться около своей опоры и соединяетсясней прн посредстве Шариков 43, которые образуют подшипник для коронки, воспринимающий боковые усилия, возникающие при бурении. Ша рики водятся через выемку в теле корпуса в кольцевой канал, образованный выемками в стенке коронки и в стенке втулки 26. Для предупреждения выпадения шариков из кольцевого канала вход в последний закрывается пробкой 46, закрепляемой винтом 47,

Чашеобразная коронка несет несколько кольцевых резцов 52 и несколько боковых резцов 53, имеющих форму крыльев.

В этой форме выполнения, изоораженной на фиг. 1 — -3, коронка имеет четыре концевых резца и восемь боковых.

Смазочная жидкость подается к трущимся поверхносгям коронки каналом буров;й гптонги J7, каналом 54 в теле корпуса 22 и каналом 56, расположенным на оси  — B.

От канала 56 отходят один или несколько каналов 57, подводящий смазочную жидкость к трущимся поверхностям 31 и 32, а также по кольцевому пространству между внутренними стенками коронки и опорой к шарикам 43.

Кроме=того во время работы-бура смазочная жидкость выбрасывается наружу . через отверстие 58 в пространство, абра- зованное кольцевыми резцами 52. В даль-, нейшем жидкость выбрасывается пз скважины па поверхность, вьшося с собой измельченную породу.

Дяя подачи сжазочной жидкости к боковым резцам 53 предусмотрена смазочIiaa втулка 62, ввинченная в канал 64, сообщающийся с каналом 54. Смазочное отверстие 65 втулки расположено эксцентрично относительно оси последней, что дает возможность устанавливать по желанию направление выходящей пз втулки струи смазочной жидкости.

При вращении бура части оси  — 8, находящиеся выше и ниже точки С, описывают две конических поверхности, I вершины коих совпадают с означенной

I точкой С. Вследствие этого, а также вследствие того, что возникающее между про-

1 буриваемой породой и коронкой трение задерживает коронку от свободного вра-; щения около ее опоры и последняя проворачпвается во внутренней части коронки, резцы коронки совершагот зигзагообразное движение, производя режущее и скалывающее действие. !

Прп правильном подборе ".азмеров роз-! цов 52 число следов в породе от резцов пол5 чаетса па один меньше числа этих резцов, причем следы располагаются около центральной выступа|ощей части

67 породы.

Так как резцы 52 пробуривают породу, главным образом, в направлении вниз, оставляя небольшие участки нетронутой породы у стенок скважины, эти участки легко срезаются боковыми резцами 53, которые, будучи с силой при жимаемым в боковом направлении, окончательно обрабатывают стенки скважины по диаметру, который несколько превышает диаметр обсадной трубы.

Таким образом буровой инструмент производит ком бпнчрованное действие бура и развертки, причем в описываемой форме выполнения резцы 52 выступают вниз от корпуса коронки на величину, приблизительно равную четверти диаметра скважины.

В другой форме выполнения предлагаемого бура, представленной на фиг. 4 и 5, эксцентрическая часть 79 составляет одно целое с буровой штангой 78 и в эту эксцентрическую часть ввинченштифт 80, на котором свободно насажена коронка 81>

BM8I0IlIRH направленные книз5 резцы 83, имеющие режущие кромки 82, 84 и 85.

11ри вращении бура режущие кромкп

84 и 85, соприкасающиеся с дном скважины и воспринимающие вес вс го бурового инструментз, совершают зигзагообразное движение, причем траектории внутренних режущих кромок 84 пересекаются с траекториями наружных кромок 85.

Этот буровой инструмент пригоден для прохождения неглубоких скважин при сравнительно легких условиях бурения.

В следующей форме выполнения бура, пре,:ставленной фиг. 6 и 7, накло н аый штифт, на котором монтировапа .:о1;о„,-ч.;:-.. и который по 5 стройству аналогичен ставной опоре по фиг. 1, примыкает;.:епосредственно к в ртикальной оу1.:::: и штанге 90. Чашеобразная коронка сым.онаа рядом резцов 97 с наружнымк 90, промежуточными 95 и внутренними 94 зубьями, имеющими тангенциальные режущие кромки 106, 105 и 104. Внутренние зубья расположены вокруг центральной части и образуют просгранство, в которое направляется по каналу 99 (фиг. 7) смазочная жидкость. фиГ4. ф ГБ,Х

"1 .. :

4

Р фиг 7

Режущие кромки 106, 105 и 104, совершая при бурении зигзагообразное движение, среза1от и скалывают породу на дне скважины, в то время как изогнутые 108 и прямые )03 наружные кромками резцов 97 действуют наподобие разверток, обрабатывая стенки скважины.

Особенностью этой последней кон- струкции является то, что коронка ее, составляет часть сферы, образованной двумя конусами 116 и 117, между основаниями коих расположен шаровой пояс шара 118, причем вершины конусов и; центр шара находятся на оси  — B.

Предмет изо бретения.

1. Бур для вращательного бурения скважин с коронкой, закрепленной наклонно к оси бурового инструмента, отличающийся тем, что состоит из эксцентрического к оси буровых труб корпуса 24, в нижнюю часть которого на-, клонно ввинчен хвостовик 27 для катящейся по ней чашеобразной части 36 в шариковых подшипниках с шариками, закрепленными пробкой 46 в канале образуемой желобком во втулке 26 и желобком части 36, которая имеет внутренние резцы 52 длиной около /, диаметра скважины и наружные более короткие резцы 53 для расширения отверстия, прорезанного первыми резцами.

2. Видоизменение бура, указанного в и, 1, отличающееся тем, что коронка81 прикреплена к корпусу 79 посредством штифта 80, а радиальные резцы 83 образуют на внутренней стороне режущие кромки 82, а на внешних поверхностях режущие кромки 84 и 85 (фиг. 4 и 5).

3, Форма выполнения долота указанного в и. 2, Отличающаяся тем, что на чашеобразной коронке ирименены резцы

97 с тремя концентрично, но под разными углами расположенными зубцами внутренним 34, промежуточным 95 и наружным (фиг. 6 и 7).

Ts .. Гр< миогвгрв1 . Tw бсвс as, 12. 7вв. 965