Шарошечное долото

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ЗСЮ Е 21 В 10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нефти овые71,14. ГОСУДАРСТВЕННфй КОМИТЕТ СССР, ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54) (57) ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО, содер. жащее шарошки с вооружением, установленные на цапфах лап посредством подшипников качения и скольжения, отличающеесй тем, что, с целью повышения его эффектив-: ности за счет создания ударно-скалывающего режима работы вооружения, на соот; ветствующих цилиндрических пбверхностях цапфы и шарошки установлены сегменты из постоянных магнитов, обрап(енные одни к другому разноименными полюсами.Изобретение относится к буровым долотам, а именно к царошечным долотам, иримеиясмьм ири бурении скважин.Известно шарошечное долото, содержащее шарошки, установленные посредством опор на цапфах лап (1.Недостатком его является отсутствие возможности тормозить вращение шарошек для обеспечения скольжения зубков шарошек по заб.ою.Известно также шарошечное долото, содержащее шарошки с вооружением, установленным на цапфах лап посредством подшипников качения и скольжения 2 .Недостатком его является низкое пульсационное воздействие на забой.Цель изобретенияповышение эффективности долота за счет создания ударно- скалывающего режима работы вооружения.Поставленная цель достигается тем, что в шарошечном долоте, содержащем шарошки с вооружением, установледные на цапфах лап посредством подцсипников качения и скольжения, иа соответствующих цилиндрических исверхиостях цапфы и шарошки установлены сегменты из постоянных магнитов, обрасценнье один к другому разноименными полюсами.На фиг. 1 показан разрез шарошки с цапфой лапы долота; иа фиг. 2 - сечение А - А на фиг. 1.Шаронечиое долото состоит из шарошки 1 с зубками 2, установленной посредством опор 3 - 5 на цапфе 6 лапы долота 7. В одном из рядов опор 5 тела шарошки 1 и цапфы 6 установлены сегменты из постоянных магнитов 8 и 9, обращенные один к другому разноименными полюсами и изолированные от тел шарошки 1 и цапфы 6 кожухом 10, выполненнм из немагнитного материала (фиг. 2).Ш а рошеч ое долото работает следующим образом.При погружении зубков 2 долота в породу забоя шарошкаполучает вращатель. ное движение относительно цапфы 6. При этом полкдса магнитных сегментов 8 и 9 прерывисто ко тактирукп. Г 1 ри вращении шарошки в то м испенис, когда южный полюс сегмента 8, востановленного на шарошке 1, будет расположен напротив северного полюса магнитного ссгмеита 9, установленного на иаифе 6, ирияжсиис меж,су магнитами будет максимальным и, сснгветственно.к шарошке будет приложен большой тор 5 10 15 20 25 30 35 40 45 мозной момент, При этом контактирующие с забоем зубья шарошки будут совершать скольжения и срез поверхностого слоя породы. С увеличением глубины внедрение зубьев 2 в породу вращающий шарошку момент увеличивается, и полюса магнитов 8 и 9 удалятся друг от друга. При этом тормозной момент, приложенный к шарошке 1, будет уменьшаться и станет равным нулю в тот момент, когда постоянные магниты 8 шарошки 1 будут находиться на равноотдаленном расстоянии от магнитов 9 цапфы 6. При дальнейшем вращении шарошки 1 появится дополнительный вращающий момент, вызванный притяжением разноименных полюсов магнитов шарошки 1 и цапфы 6, который будет возрастать до тех пор, пока разноименные полюса магнитов 8 и 9 шарошки 1 и цапфы 6 не окажутся один против другого. В этот момент шарошка 1 получит максимальное ускорение вращения и ее зубки 2 окажут на забой мгновенный динамический удар. Таким образом, в результате взаимодействия постоянных магнитов 8 и 9 шарошкабудет вращаться неравномерно, т,е. после каждого торможения будет следовать ускорение.Такой режим вращения шарошки можно регулировать количеством установленных магнитов в шарошке 1 и цапфе 6, а также временем контактирования полюсов магнитных масс, т.е. длиной дуги контакта магнитов по их периметру на цапфе 6 и на шарошке 1 (фиг. 2), Обеспечением иульсационного режима вращения шарошки 1 достигается возможность повысить эффективность разрушения забоя скважины зубками долота в режиме дробления и скалывания. Такой режим разрушения забой особенно важен для бурения скважин с вставными твердосплавными зубками.По сравнению с известными устройствами, изобретение дает возможность устранить на забое образование гребнеобразной поверхности, снижающей эффективность бурения. Режим скалывания и динамического разрушения забоя при пульсационном вращении шарошки влечет увеличение проходки на долото и скорости бурения на 25 - 30%, что дает возможность на .-гбине 3000 м при проходке на одно долото 0 м получить;дополниге,ыъю ирохо;дк около 3 м. При стоимости проходки 200 руб. это ,даг зкономию на одно долото 6(са для 1000 долот около 60.б1122804 А-А едактор Е. Пааказ 73 828 Состав пп Техред Тираж ВНИИПИ Государст по дела изоб 13035, Москва, Ж Филиал ППП Патент, итель С. Денис И. Верес 64венного ком ретений и о 35, Раугпгкая г. Уж го род,ваКорректор А. ОбруПодписноетета СССРкрытнйнаб., д. 4 г 5л. Проектная, 4