Инструмент для бурения

СОЮЗ СООЕТСКИХшамл ОПНЖСНИЖРЕСПУЬЛИН з(5) Е 21 С 1000 ГОС ТЕ СТВ научно-исследочный нефтяной ство СССР980,о СССР/34 (прототип).ЛЯ БУРЕНИЯ,лопну, жестко УДФРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИД(54) 57) ИНСТРУМЕНТ Дсодержащий бурильную ко 801113538 А связанный с ней центральный забурник, под пружиненный относительно бурильной ко. лонны корпус с лапами, на которых закреп-. лены поворотные диски, имеющие секции с резцами различной геометрии и связанные с центральным забурником посредством цевочной передачи, отличающийся тем, что с целью повышения долговечности инстру. мента, цевки размещены на торцовых по. верхностях поворотных дисков,. а на центральном забурнике выполнены соответствующие цевкам пазы, при этом секции с резцами различной геометрии расположены по всей окружности поворотных дисков.,Изобретение относится к горному делу,я именно к инструменту для бурения сосменными породоразрушающи ми элементами.Известно буровое долото, включающеекорпус с выдвинутыми и утопленными режущими элементами, выдвижными опорными штоками, поршень и механизм утапливания, содержащий стакан с зубчатымторцом, взаимодействующим с диском, раз.мещенным над подпружиненным опорным 30птоком, причем внутренняя поверхностьстакана выполнена конической с меньшимоснованием у диска 31),Недостатком ланного долота являетсянизкая эффективность работы при перемещающейся крепости буримых пород вследствие того, что смена выдвинутых режущихэлементов утопленными режущими элементами может производиться лишь однократно, причем конструкция механизма утапли.вания не позволяет произволить обратноевнеление в работу по разругценик породывылвинутых режущих элементов,Известен также инструмент лля бурения, содержащий бурильную колонну, жестко связанный с ней центральный забурник, 25подпружиненный относительно бурильной колонны корпус с лапами, на которыхзакреплены поворотные диски, имекнциесекции с резцами различной геометрии исвязанные с центральным забурником посредством цевочной передачи 12). ЗОНедостатками .известного инструмента являются низкая эффективность и недолговецность работы вследствие того, цторезцы с различной геометрией и пазы, вза.имодействукнцие с цевками, расположенына одной окружности диска, Это позволяетиспользовать лля размещения резцов неболее половины окружности диска, в связис чем диаметр режугцей головки забурникадолжен быть не менее лиаметра лиска, поэтому забурник, постоянно контактирующий 40с забоем. изнашивается интенсивнее по срав.нению с резцами на диске, у которых причередова ни и крепости бури мой породы осуществляется автоматический вывол из контакта с породой и ввод в работу резцов снеобходимой геометрией.Кроме того, размегцение на диске резцов с геометрией режущих элементов, рассчитанных для бурения твердых и мягких,пород, не отражает действительного состояния разреза скважины при чередованиигорных порол, так как кроме твердых и мягких пород встречаются и промежуточные -средние по крепости породы, бурение которых наиболее эффективно осуществляется резцами с соответствующей геометриейрежущих элементов, Но так как подобные 55резцы на дисках отсутствуют, в бурении срелНих порол участвуют резцы с геометрией режущих элементов, рассчитанных для бурения как твердых, так и мягких порол, т. е диск поворачивается таким образом, чтс в контакте с забоем находится часть рез. цов одной геометрии и часть резцов дру гой геометрии, Тем самым снижается эф фективность работы долота и его долговец ность, так как в разрушении средних пп крепости пород участвуют резцы с нера. циональной геометрией режущих элементов, износ которых более интенсивный.Пель изобретен ияповышение дол говечности инструмента.Указанная цель достигается тем, что ц инструменте лля бурения, содержащем бу. рильнук колонну, жестко связанный с ней центральный забуриик, полпружиненный от. носительно бурильной колонны корпус с лапами, на которых закреплены поворотные диски, имеющие секции с резцами различной геометрии и связанные с центральным забурником посредством цевоцной передачи, цевки размещены на торцовых поверхностях поворотных дисков, а на центральном забурнике выполнены соответствук)ц 3 ие невкам пазы, при этот секции с резцами различной геометрии расположены по всей окружности поворотных дисков.На фиг. 1 изображено долото., общий вид, разрез; на фиг. 2 -- разрез АА на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б на фит. 1.Инструмент содержит забуриик 1, соединяемый с колонной бурильных труб (не показано). На забурнике 1 установлен с возможностью продольного перемегцения влоль оси долота и связанный с забурником 3 шлицевым соединением 2 корпус 3. В верхней части забурника 1 выполнен фланец 4, служащий опорой для пружины 5, а на верх. нем торце корпуеа 3 закреплена крышка 6, ограничивающая смещение корпуса 3 вниз, В лапахкорпуса 3 на осях 8 установлены поворотные диски 9, помещенные на торцовых поверхностях 10. На окружности дисков 9 размещены несколько секций резцов с различной геометрией режущих элементов: секция 11 - для бурения мягких пород; секция 32 - для бурения средних пород; секция 13 - для бурения тверлых порол.Нижний торец хвостовика 14 забурника 3 оснащен сменной режущей головкой 15, над которой в теле хвостовика 14 выполне. ны пазы 16, взаимодействующие с цевками 10 при перемещении корпуса 3 относительно забурника 1, Буровой раствор циркулирует через долото по центральному каналу 17 забурника 3, отверстия 18 в головке 15, отверстия 19 в забурнике и отверстия 20 (фиг. 3) в корпусе 3.Инструмент работает следующим образом,После спуска на забой, включения промывки и вращения, на инструмент создается осевая нагрузка. Поскольку при спуске инструмента в скважину корпус 3 пружи.нами 5 отжат в крайнее нижнее положение, диски 9 поворачиваются такнч образом, что первоначально в рабочем положении для контакта с забоем оказывается секциярезцов с геометрией режугцих элементов, рассчитаннои для бурения мягких пород, При встрече пород большей крепости, например средних по твердости и прочности, сопротивление бурению увеличивается, реакция на диске 9 со стороны забоя возрастает, в результате чего корпус 3, преодолевая сопротивление пружины 5, пс ремегцается вверх до тех пор, пока реакция забоя на диске 9 и усилие сжатия пружины 5 не сравняются. При этом цевки 10 взаимодействуют с пазами 16 хвостовика 14, благода. ря чему диски 9 разворачиваются таким образом, что в контакт с забоем вступают резцы секции 12 с геометрией режуи 1 их элеметов, рассчитанной для бурения среднихго крепости пород (показано иа фиг. 1).Лальнейпее перемегценне корпуса 3 вверхотносительно забурника 1 при встрече проластов с твердой породой вводит в работурезцы секции 13, рассчитанные для буттениятвердых пород,При уменьшени твердости буримогопропластка пружина 5 отжимает корпус 3вниз и тем самым в работу вводятся резцы1 О с соответствуюгцей геометрией режуьцих эле.ментов.Использование изобретения позволяетповысить долговечность инструмета длябурения, что повышает проходку и увеличнвает рейсовую скорость,Ожидаемый годовой экономический эф.фект от прменеянструменг для бурсил составит 59 рубннсова Кор одгн митета С открытий ан наб., 4/5 ктнан. 4