Шарошечное долото

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 В 10/О ОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ 8 ЖОВЮ 3 ИБЮ 1 ь 6 ЛСН 8 Б"Бй.101 С. ,А(57) Изобретение относится к технике и технологии бурения нефтяных, газовых и других скважин. Цель - повышение эффективности бурения в осложненных условиях высокой поглощаемости пластов и в перемежающихся по твердости породах. К лапам 1 долота под углом не менее 56 к оси долота и со смещением ( в направлении вращения долота ОПИСАНИЕ,80147261 закреплены цапфы 4. На последних закреплены с возможностью вращения шарошки 2 с зубьями 3 на венцах. Смещение ( ца ф 4 и шаг ( зубьев 3 связаны следующим соотношением: (/(=0,0 - 0,017. Г 1 ри угле наклона осей цапф 4 к оси долота не менее 56 усиливаемся эффект скалывания путем сдви га зубьев 3 по породе забоя скважины в радиальном направлении, увеличивается фрезерующий эффект зубьев 3, поныв ается коэффициент перекрытия забоя скважины. Минимально возможцое смещение , пс снижая механической скорости, что очень важно при бурении в перемежающихся по твердости породах, обеспечит снижение интенсивности износа зубьев и на более продолжительное время высокий уровень механической скорости. 7 ил.- 0,01 - 0,017,40 45- 0,01 - 0,017,50 Изобретение относится к технике и технологии бурения нефтяных, газовых и других скважин и может быть использовано при проектировании, изготовлении и эксплуатации буровых шарошечных долот.Цель изобретения - повышение эффективности бурения в осложненных условиях высокой поглощаемости пластов и в перемежающихся по твердости породах.На фиг. 1 показано шарошечное долото; на фиг. 2 - угол наклона (р ) оси вращения шарошки к оси долота (для твердых пород); на фиг. 3 - угол наклона (р,) оси вращения шарошки к оси долота для мягких пород; на фиг. 4 и 5 - расположение оси вращения шарошки относительно оси вращения долота в плане соответственно для твердых (1) и для мягких (1,) пород; на фиг, 6, 7 - углы заострения зубьев и их шаг соответственно в долотах для твердых пород (1 1 ) и для мягких (1,).Долото состоит из лап 1, шарошек 2 с зубьями 3 на венцах, установленных на цапфах 4 с возможностью врагцения. Цапфы 4 закреплены на лапах 1 под углом к оси долота и со смещением в направлении вращения долота.Смешение осей цапф и шаг зубьев шарошек связаны следующим соотношением где 1 - смещение осей цапф в напраглениивращения долота, мм;1 - шаг зубьев на венцах шарошек, мм.Угол наклона осей цапф к оси долота должен быть не менее 56.Шарршечное долото работает следующим образом.В процессе бурения концентрация волокнистого наполнителя в призабойной зоне постоянно меняется. Причем в истекающих из промывочных каналов долота струях жидкости с высокоразвитым турбулентным течением волокнистый наполнитель периодически сплетается в резинотканевую подушку, которая представляет собой своего рода амортизатор. Поэтому характер взаимодействия вооружения долота с породой постоянно меняется. Долото отвечает такому режиму работы в осложненных услловиях.При этом за счет максимальных величин шага (1) и вылета зубьев (Ь) в сравнении с долотом типа Т обеспечивается значительное и существенное тангенциальное скольжение зуба по забою и агрессивность вооружения (возрастает удельная энергия удара, приходящаяся на 1 зуб), а минимально возможное смещение осей цапф в сравнении с долотом типа М способствует снижению интенсивности износа зубьев, при этом большой угол наклона осей цапф к оси долота 5 10 15 20 25 30 35(р)56) усиливает эффект скалывания путем сдвига зубьев по породе забоя скважины в радиальном направлении. Эффективность бурения обеспечивается за счет дробящескалывающего действия зубьев шарошек.Увеличение до максимальных величин шага (1) и вылета зубьев (й) свойственно долоту типа М и в перемежающихся по твердости породах обеспечит повышение механической скорости проходки (за счет агрессивности вооружения).Минимально возможное смещение осей цапф (г) - этот параметр свойственен долоту типа Т, не снижая механической скорости, что очень важно при бурении в перемежающихся по твердости породах, обеспечит снижение интенсивности износа зубьев и на более продолжительное время высокий уровень механической скорости.Увеличение до максимальных величин угла наклона осей цапф к оси долота (рЪ )56) - этот параметр более свойственен долоту типа С, увеличивает фрезерующий эффект зубьев, повышает коэффициент перекрытия забоя скважины и тем самым увеличивает механическую скорость и проходку на долото при повышенной износостойкости, долговечности зубьев.Правильность граничных значений соотношения 0,01 - 0,01 обосновывается еще следующим: - смещение осей шарошек должно быть только положительным; - шаг зубьев должен быть максимально возможным из условий прочности материала.Что касается угла наклона осей цапф к оси долота (гр)56), то наибольший фрезерующий эффект зубьев (это легко определяется по характеру износа зубьев) обеспечивается с углом наклона осей цапф долота 56.форму,га изобретения Шарошечное долото, содержащее лапы, закрепленные к лапам под углом к оси долота цапфы и со смещением в направлении вращения долота, и шарошки с зубьями на венцах, закрепленные на цапфах с возможностью вращения, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности бурения в осложненных условиях высокой поглощаемости пластов и в перемежающихся по твердости породах, смещение осей цапф и шаг зубьев шарошек связаны следующим соотношением где 1 - смещение осей цапф в направлениивращения долота, мм;1 - шаг зубьев на венцах шарошек, мм,причем угол наклона осей цапф к оси долотане менее 56.оставитель А. Скалред И. Вересраж 514по изобретениям и- 35, Раушскаяинат Патент, г. У овКорректор А. ОбручарПодписноеткрытиям при ГКНТ СССРб., д. 4/5жгород, ул. Гагарина,01 ЙУ дбюлб ФагбРедактор А. ДолиниЗаказ 1687/33НИИПИ Государстве11303Производственно-изд Те Ти ного комитетаМосква, Ж тельский ком 0488 Ю ШООШМ СНВ 3 ПДС 77лапа М