Колонковое долото

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК О 1028830 А 19 11 Е 21 В 10/О САНИЕ ИЗОБРЕТЕ ДЕТЕЛЬСТВ вторСкомм ДОЛОТО, сос чными канализносостойк кернообразую де опережаю , что, с целью слабосцемент атых породах, щей части ст - 1,6. НКОВОЕс промыврованныхтральнойной в вющееся текерна втрещи новопережаюравно 1,2 Б, Михальчу Трудовогосследоват Крас ьский ьство С О, 1977. Буровые (протот долота). ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный орденаного Знамени научно-иинститут буровой техники(54) (57) КОЛО щее из корпуса лопастей, арми вставками, и цен части, выполнен ступени, отлича личения выноса ванных и сильно ношение высоты ни к ее ширине тояами, ими щей щей уве- иро102883Изобретение относится к бурению, а именно к колонковому долоту для бурения скважин с отбором керна.Известно колонковое долото, оснащенное изцосостойкими вставками, у которогоцентральная кернообразующая часть сделана вставной и жестко скрепленной с остальной частью корпуса. Такая конструкция облегчает технологию изготовления долота,улучшает калибровку керна при бурении достаточно плотных и абразивных пород 11. 10Однако отсутствие опережающей ступени с изоляцией керна от воздействия прямого потока промывочной жидкости не позволяет этому долоту качественно отбиратькерн из слабосцементированных, размываемых жидкостью, пород.15Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности и достигаемому результату является колонковое долото, состоящее из корпуса с промывочными каналами, лопастей, армированных износостойкимивставками, и центральной кернообразующейчасти, выполненной в виде опережающейступени 12.Недостатком этого долота является воздействие прямого потока промывочной жидкости на основание керна, а также отсутствне возможности регулирования высоты опережающей ступени в зависимости от геолоо-технических условий бурения, Из-за этого поток промывочной жидкости взаимодействует с керном и разрушает его, особенно припроходке слабосцементированных и сильнотрещиноватых пород.Отсутствие изоляции керна от воздействия промывочной жидкости у долота объясняется нерациональным соотношением высоты опережения Ь к ее ширине в, при котором =-0,5 - 1,0, а также армировкой опереЬжаюшей ступени, выполценной таким образом, что между основной частью забоя, гдевыходит поток жидкости, и его опережающей частью, где образуется керн, цет препятствий для перетока жидкосги и ее прямого воздействия на керн,Цель изобретения - увеличение выносакерна в слабосцемецтировацных и сильцотрещиноватых породах.Цель достигается тем, что в колонковомдолоте, состоящем из корпуса с промывочными каналами, лопастей, армированныхизцосостойкими вставками, и центральнойке 1 гцообразующей части, выполненной в виде опережающей ступени, отношение высотыопережающей части ступени к ее ширине 50равно 1,2 - ,1,6.При отборе керна в рыхлых, слабосцемецтированных породах с твердостью по штампудо 15 - 20 кг/мм существует оптимальнаявеличина опережения сменных кернообразуюших коронок, колеблющаяся в пределах 11 5519 мм. При опережении менее и более этойвеличины вынос керна резко снижается, чтообъясняется следующим. 0При малом опережении сменной коронки ца керн воздействует прямой поток.жидкости и размывает его. При слишком большом опережении затрудняется охлаждение рабочей части коронки, последняя перегревается и передавая свой нагрев породе прижигает и уплотняет входящий в керноприем керн. Вынос керна в таких условиях резко снижается.Кроме того, при бурении в указанных выше условиях оптимальная величина ширины кольцевой рабочей поверхности опережающей сменной кернообразующей коронки равна 9 - 12 мм. Это объясняется тем, что при дальнейшем увеличении ширины опережающей сменной коронки ухудшается теплоотвод и затрудняется вынос шлама с опережающего забоя, кроме того, опережающий торец может попасть в область прямого воздействия потока промывочной жидкости, истекающей из промывочных каналов, что приводит к размыву керна, Уменьшение ширины кольцевой рабочей поверхности опережающей сменной коронки хотя и мало влияет на процент выноса керна, но ограничено условием эксплуатационной прочности последней,Таким образом, исходя из оптимальных величин высоты и.ширины опережения кольцевой рабочей поверхности сменной коронки, отношение оптимальной высоты Й опережения сменной кернообразующей коронки к ее ширине в находится в пределах 1,2 - 1,6. На фиг. 1 изображено колонковое долото, вид со стороны рабочего торца; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - рабочая часть долота со сменной коронкой с максимальным вылетом; на фиг. 4 - зависимость выноса керна К от соотношения высоты Ь к оптимальной ширине в опережающей коронкиДолото включает корпус 1, муфту 2 с присоединительной резьбой, а также сменную кернообразующую коронку 3, оснацецную износостойкими вставками 4 и закрепляемую в корпусе на резьбе. Корпус имеет три лопасти 5, оснащенные износостойкими вставками 6. Промывка осуществляется через боковые промывочные каналы, выходящие в непосредственной близости от забоя.Колонковое долото, снабжается комплектом из двух-трех сменных кернообразуюших коронок, имеющих оптимальную ширину кольцевой рабочей части и различную, но находящуюся в оптимальном диапазоне, высоту опережения, изолирующих керн от прямого потока промывочной жидкости.Технико-экономический эффект от нспользования предлагаемого долота заключается в том, что используя оптимальное соотношение высоты и ширины опережающей части долота, с учетом изоляции керна от прямоговоздействия потока жидкости, можно добить1028830 Составитель Н Техред И. ВересТираж 603 окшан И Государственного делам изобретений осква, Ж - 35, РауПатент, г. Ужго ся максимального выноса керна при бурении в рыхлых, сильно трещиноватых, слабо- сцементированных породах.Возможность же варьирования в оптимальных пределах высотой опережения н едактор Н. Киштулинецаказ 4917/29ВНИИПпо13035, Мфилиал ПППсоответствии с геолого-техническими условиями бурения путем установки сменных коронок разной высоты расширяет область эффективного использования предлагаемого колонкового долота. 1 анинКн 1 иски и, 11 нкнш, .скомите а С( С 11и о;крыгийшская нагс -. 45од, ул. 11 роектная,