Буровое долото

,801120086 А В О/18 Я Е ИОАН сть сопла образповерхности усимметричноошечном проемми к оси конусолото по п. 1,наклона о( цилусловии равенования усеченноению цилиндровота) связаны Стеклянов трукторскоизводственология СОИ (А 1- радиусы верхнего основания конуса и цилиндров;Ь высота конуса (сопла). ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специализированное кобюро Гидрогеотехника Прного объединения Узбекгидро(54) (57) БУРОВОЕ ДОЛОТОлапы с шарошками и централрасширяющимся в сторонулом, отличающееся тем, что, сшения его зффективности вулучшения очистки забоя от шрснии с обратной промывкой во СССР 969.СССР 3 (прототип).содержащееьный канал с шарошек сопцелью повыработе путем лама при бувнутренняя поверхно боковой равными межшар клоненн2. Д что угол са.в при него осн ному сеч ного до мост ью ована пересечением еченного конуса с расположенными вцилиндрами, наа под острым улом. отличающееся тем, ндров и угол конутва площади верхго конуса попереч(для трехшарошечследующей зависи1120086 25 30 40 45 50 55 Изобретение относится к породоразрушаюшему инструменту, а именно к шаро.шечным долотам, и может быть использовано ири бурении с обратной промывкой.Известно буровое шарошечное долото сустройствами в виде конических сопел дляподачи промывочного агента на забой скважины 1.Недостатком данного долота я вляетсявозникновение значительных гидравлическихсопротивлений в соплах при бурении с обратной промывкой,Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является буровое долото, содержащеелапы с шарошками и центральный промывочный канал с расширяющимся в сторонушарошек соплом 2.Основным недостатком известного долота являются потери напора восходящего потока промывочной жидкости из-за нерациональной схемы формирования поперечныхпотоков обратного направления в призабойной зоне ири обратно-всасывающем эрлифтноч бурении, что приводит к перебоямциркуляции и зашламовке призабойной зоны.Целью изобретения является повышениеэффективности работы долота путем улучшения очистки забоя от шлама при бурениис обратной промывкой.Цель достигается тем, что в буровом долоте, содержащем лалы с шарошками ицентральный промывочный канал с расширяющимся в сторону шарошек соплом,внутренняя поверхность сопла образованапересечением боковой поверхности усеченного конуса с равными симметрично расположенными в межшарошечном проеме цилиндрами, наклоненными к оси конуса подострым углом.При этом угол наклона К цилиндров иугол конусаВ ири условии равенства плоиади верхнего основания усеченного конуса поперечному сечению цилиндров (длятрехшарошечного долота) . связаны следчгипей зависимостью- радиусы цилиндров и верхнегооснования конуса;Ь -высота конуса (сопла).11; фиг. 1 изображено трехшарошечное . и . л о с соплом, общий вид; на фиг. 2 - :ижиий торец сопла его геометрия и ори- ,1,ци в илаие, вид А на фиг. 1; на фиг, 3" 1 и;и; схема зависимости уклона конурх гл наклона цилиндров с,р;. хир;очие долото состоит ,11 ;.) : кориуса 1, лап с шарошка 1 мноииканала 3, на конце коэи,и ил)жс о соило 4. Внутренняя ло,с 1:, с и.; 4 образована пересечением боковой поверхности усеченного конуса с тремя равными симметрично расположенными цилиндрами 5 под углом д к оси конуса и в плоскостях, проходящих через ось конуса и межшарошечные проемы 6.Предлагаемая форма выполнения сопла 4 за счет уклона 1 дби образованных ребер 7 на боковой поверхности усеченного конуса в горизонтальной плоскости нижнего торца сопла 4 обеспечивает калибровку размера обломков выбуренной породы или керна, поступающих в промывочный канал 3 долота. Цилиндры 5, выполненные под угломер( в плоскостях, проходящих через ось конуса и межшарошечные проемы 6, ориентируют изменение направления движения поперечных потоков промывочной жидкости от периферии забоя к его центру через межшарошечные проемы 6, формируя восходящий поток обратного направления. Ввиду того, что величины г и 1 задаются конструктивно (фиг. 3), предельные значения углов,б и Ы. устанавливаются в следующей зависимости (для варианта трехшарошечного долота) где г радиусы верхнего основания усеченного конуса и цилиндров;Ь - высота усеченного конуса (сопла),Таким образом, изменяя угол дможно регулировать плоцадь выходного сечения сопла 4 в определенных пределах, в зависимости от углаВ или диаметра промывочного канала, не нарушая калибровочных (кернообразующих) размеров сопла 4. Буровое долото работает следующим образом. При вращении вокруг своей оси шарошки 2 разбуривают горную породу, которая удаляется с забоя потоками промывочной жидкости, В процессе обратно-всасывающего эрлифтного бурения п риза бой ные потоки промывочной жидкости распределяются при обратном направлении в свободные проемы 6 между шарошками 2 от периферии забоя к центру сопла 4, очищая тем самым поверхность забоя от шлама. Обломки породы или керна поступают в калибровочное (кернообразующее) отверстие, образованное уклоном ребер 7 на боковой поверхности усеченного конуса, в горизонтальной плоскости нижнего торца сопла 4. Промывочная жидкость (пульпа) поступает в промывочный канал 3 долота через торцовые проемы, образованные цилиндрическими поверхностями 5, вовлекая за собой обломки выбуренной породы или керна. Благодаря тому, что цилиндрические поверхно(:останпсл, ,Ь1 схрсл И. В рс тираж 564 ПИ Государственноп ко делам изобретений и Москва, Ж - 35, Раунск ПП Патент 1 г. Ужпрол, слактор В. Иванова3 кз 77 224ВН к к 113035,филиал По11 р сти 5 выполнены под утлом сК к оси конуса в плоскостях, проходящих через межшарошечные проемы 6 и ось конуса, взаимодействие трех встречных потоков и частиц выбуренной породы происходит не в поперечном их направлении в призабойной зоне, а в продольном и уже внутри сопла 4, так как поперечные потоки промывочного агента, локализованные межшарошечными проемами 6, коммулируются в один восходящий поток обратного направления, уменьшая тем самым гидравлическое сопротивление в призабойной зоне за счет исключения фактора взаимоуничтожения векторов скоростей поперечных потоков. В результате этого, всасывание обломков выбуренной породы или керн происходит с меныними гидравлическими потерями. Таким образом. пред 71 агаемая форма сопла обеспечивает повышение эффективности очистки забоя путем осуществления обратно-всасывающей промывки за счет формирования определенного направления движения призабойных потоков промывочной жид.костичто приводит к уменьшению потерь напора эрлифта и созданию устойчивой циркуляции потока обратного направления. Эт позволяет увеличить механичсскук окоа рость проходки и повысить производите.:1 ьность буровых работ с применением спо.соба обратно-всасы ваю 1 цей промывки.Экономический эффект от примененияодного долота составит ориентировочно 50- - 60 руб. за счет снижения себестоимостим проходки гидрогеологических скважин с обратной промывкой на 2 - 3 руб.диР А