Инструмент для вращательного бурения скважин

Инструмент для вращательного бурения скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

В. Н, Шамшин, Е, И. Суслов, В. Н. Хамитов

А. И.. Марчук, Г. Я, Креккер, В. И, Егоров и С (72) Авторы изобретения

Новочеркасскийордена Трудового Красного Зн политехнический институт им. Серго Орджоник (7I ) Заявитель (5 4) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО

БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к инструментам для вращательного бурения взрывных скважин.

Известен инструмент для вращательного бурения скважин, содержащий корпус, наклонные ребра, оснащенные породоразрушающими вставками, центральный и боковые каналы для очистного агента 31). !

О

Недостатком этого инструмента является низкая эффективность,, связанная с некачественной очисткой забоя от шлама.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому ре15 зультату является инструмент для вращательного бурения скважин, содержащий ,корпус с хвостовиком, наклонные продольные ребра армированные породоразрушающими вставками и калиоруюшими элементами, установленными над скважинообразукнпими породоразрушающими вставками f2).

Недостатком данного инструмента является малая механическая скорость бу,рения, Это связано со значительной контактной поверхностью калибрующих элементов со стенками скважины.

Белью изобретения является повышение механической скорости бурения.

Бель достигается тем, что расстояния от оси инструмента до рабочих торцов калибрующих элементов й„з и до скважинообразующих вставок R в связаны соотношением кв

= 0,97-0,99

СВ

При этом армированная калибрирующими элементами часть наклонных ребер выполнена съемной.

На фиг. 1 изображен инструмент для вращательного бурения скважин, вид сбоку; на фиг.:» — ro же, со стороны хвостовика.

Инструмент состоит из корпуса 1 с тремя наклонными к его забурной части

3 4

Испытание предлагаемой конструкции инструмента в производственных условиях подтвердило, что постановка специальных сменных калибруюших частей на корпус инструмента, армированных пластинами твердого сплава, рабочие торцы которых удалены от продольной оси инструмента на 0,97-0,99 расстояния от этой же оси до калибруюших кромок скважинообразующих породоразрушающих вставок, устраняет поперечные вибрации бурового става в процессе бурения, предохраняет калибрующие кромки породоразрушающих вставок от излома при обратном вращении и соединительные пальцы от среза при подъеме бурового става, а также увеличива ет долговеч нос ть корпуса инс грумента. Все это позволило повысить производительность шарошечных станков на 15% и снизить стоимость буровых работ в 1,5 раза, Формула изобретения

1 ° Инструмент для вращательного бурения скважин, содержащий корпус с хвостовиком, наклонные продольные ребра, армированные породоразрушаюшими вставками и калибрируюшими элементами, установленными над скважинообразующими породоразрушаюшими вставками, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения механической скорости бурения, расстояния or оси инструмента до рабочих торцов калибруюших элементов R к и до скважинообразуюших вставок и связаны соотношением

R yy —.= О, Э 1- 0,99.

СВ

2.Инструмент поп, 1, о тлич аю ш и и с я тем, что армированная калибруюшими элементами часть наклонных ребер выполнена съемной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Патент США ¹ 2807562, кл. 175-391, опублик. 1952.

2. Патент СССР № 547179 кл. Е 21 В 9/02, 1969 (прототип) °

3 96830 . продольными ребрами 2, которые оснащены породоразрушающими вставками 3.

Вставки 3 в пазах ребер 2 удерживаются пальцами 4 со шплинтами. Йля npucîåäèíåaèa инструмента к буровым штангам (не показаны) на его корпусе выполнен резьбовой хвостовик 5. В корпусе

1 имеются каналы 6 для прохода сжатого воздуха. На цилиндрической части каждого ребра в специальном пазе уста- 1и навливается сменная часть 7, армированная калибрирующими элементами 8 в виде пластин твердого сплава илй другого . износостойкого магериала и удерживаемая в пазу пера пальцем 9, Рабочие rop- 15 цы калибруюших элементов 8 и скважинообразующих породоразрушающих вставок 10 удалены от оси инструмента соответственно на расстояние R и R, которые свякэ ся заны соотношением R t p = 0 97 -0 99. кэ сь ZO

В процессе бурения калибрующие элементы 8 не контактируют со, стенками скважины. так .как их рабочие торцы рас.положены на меньшем радиусе Я„, чем рабочие торцы скважинообразуюших породоразрушающих вставок 10 <с, а, следо- 5 вательно, и не снижают механическую скорос rb бурения.

При обратном вращении инструмента и при его подъеме калибрующие элементы 8 оказываются впереди скважинообразующих вставок 9, что в сочетании с малой величиной зазора между внешними поверхностями элементов 8 и стенками скважины препятствует снятию толстых стружек тыльной cropoaoé или ropaoM этих аро- 35 мок, а следовательно, предохраняет их

or излома и соединительные пальцы 4 от среза.

На основании экспериментальных исследований установлено, что при coor- 46 ношении z>/Рс >0,99 существенно снижа ется механическая скорость бурения и повышается износ калибрующих элементов 8, а при йк / с <0,97. наблюдается сильная поперечная вибрацйя инструмента 45

: ку

Последнее связано с тем, что при