Долото для вращательного бурения

(19) (Щ В 10/ ГОСУДАРственный кОмитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Ленинградский горный институт им. Г.В.ПлехановаР 2) А.К.Арно, Л.К.Горшков и В.Я.Климов (53) 622.24.051(088,8)(56) Авторское свидетельство СССР И 1350322, кл. Е 21 В 10/62, 1985.Авторское свидетельство СССР М 876949, кл. Е 21 В 10/42,1979.(54) ДОЛОТО ДЛЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО бУ- РЕНИЯ(57) Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить качество буровых работ за счет самоориентэции долота для вращательного бурения внутри угольного пласта со сложной гипсометрией и одновременно увеличить проходку на до лото. Долото содержит корпус 1 с пазами (П) 2 на наружной боковой поверхности. В корпусе 1 выполнены полость 3 и радиальные каналы (РК) 4, сообщающиеся с полостью 3 и выходящие в П 2, В каждом РК 4 размещен поршень 7 со штоком 8, На выходе РК 4 установлена крышка 9, через которую проходит шток 8. 8 П 2 установлены с возможностью радиального перемещения породоразрушающие лопасти (Л) 5, жестко соединенные со штоком 8, Образованные в РК,4 штоковые полости 10 сообщены между собой каналами. Полость 3, РК 4 и штоковые полости 10 заполнены жидкостью, Крышка 9 одновременно служит органичителем хода Л 5. Режущая кромка 14 Л 5 выполнена выпуклой в виде гладкой кривой линии, касательная к которой, проведенная через ее крайнюю периферийную точку, параллельн-; Ос)Олотз, а касател",Зя, ПООвзденная с-)8". ,е бг(к)Йту к ог и долота то.)у Е)8 еоа)(ЗетСЯ С П 8 РВОЙ КЗСЗТЕЛЬНОЙ ПОД ОСТрь;м углое), н 8 Г)ревышзюЩим 30 . В процессе ;урания по уГОльному пласту со СложнойЫпсометриай П 5 ДолОтз моГут поОчередно контактировать с более твердой породой кровли или подошвы пласта, Гри этом к ) з)(тирующая с более твердой породой Л 5 смещаетс., ПОД действлем увеличен ных тзнГеееци)а)ьных наГОузок к центру долото, вызывая смещение от центра долота Других 1 5 под действием избыточного давления в утри полости 3, сопровождающееся перетеканием жидкости из штоковых полостей 10 последних Л 5 в штоковую полость 10 первой Л 5 по каналам, В результата долото отклоняется в угольный пласт, т.е, самоориентируется внутри угольного пласта, Корпус 1 долота вмес. а с поршнями 7 л штоками 8 может быть использован много- крзтнО. 3 ил,15 и")д Ни 8 Огнос 4 ся к вернои пр- )(ь)вленност; л может )эыть использОвзно в долотах для взщзтельного бурения) пре)муже:ванно внутри угольных плзсов.8 ь изобретения - повышение качества уровьх работ за счет самоориентировз" ния 1 СОтз внутри уг;ьного пласта со " яох(НО Глспометрлей и Овновр 8 м 8 ннО г)0- вышениа проходкл на долото.Яа фиг.1 представлено долото для вращаельноГО бурения, обций вид с чзсич" НЧ И В)О 8,;.О., Ьа )оГ,2 Сс )ени, А А На )Г нз ч)ИГ,3 - схе 4 з лопзсги с режуЩ 8 ЙК"ОЕ)КГ)И. Х)с)е)о) о содержит корпус 1 с г)родольными )зГЗ".и 2 нз наружной бОковой поверхности корпуса, Вкор:усе выпое)нен)я по,;-сть ., и р;-.Дизльные каналь 4. выходя);8 в поодольные пазы 2 и сообщеннье с еОстью 3, В пазах 2 установлены с воз . )Ожностью оздиального пере.ещения по. р О д.;);э 3 р у ц 3 ю ,ц и 8 л О Гя си 5 с хвос; Овиками в виде поршня 7 с 0 штоком 8, ,к., тко с.ади)-енныч с лзсть)О 5 посреД- ством з)3 , Каждый поршеньразмеш 8 Н.)ь: изльном канале 4., а на входа ;н:-.лз у:т;новляна кпышкз 9, через кО- торуне )роходит шток 8, Крышка 9 ОДНОГоме" чп ля Р 1 фя и" оаничителем рддлзль)ОГО перемещенР ЛОпзст 8 Й 5. Обре.:,овз еиеся в радиальных каналах 4 што;:овце пол; сти 1)0 сообщачь Между собой :,. знаае "; , 1 олость 3, )адизль:-)ые каналы 4 и шт":,:)(Овые ПОлости 1) заполня)отся жидк. Сть)О -)8;.;: О; в,рс )ля 12 корпуса ), посла чего зги от)ерстия эзкрь)вак)тся пробками 13. ех(у)цзя кромка 4 ЛОпзст 6 Й 5 выполн 8 НЗ г );ЛИла . ЛЗДКОЙ КРИВО;)ИНИИ к)с"телеэя ).к которой, проведенная )врез 88 ,;рзлнюю г:;:рМ)ери)ну)о тачку, па" .З.Л 3 ОСИ ДОЛО. 3, 3 )(ЗСЗТЕЛЬНЗЯ 72, ГГч ,;а)(нзя )еоез 88 оги)кзйшуо к Оси вг лота точку, пересекается с указанной выше касательной подострым углом, не превышз 30 оДолото работает следующим образом.В процессе бурения по угольному пласту на долото передаются Осевая нагрузка и крутящий момент, под действием которых режущие кромки 11 лопастей 5 разрушают породу, 1 ри сложной гисометрии пласта лопасти 5 могут поочередно контактировать с более твердыми, чем уголь, породами кровли или подошвы пласта, 6 этом случае на контактирующую с более твердой породой лопасть действуют более высокие танген циальные усилия, стремящиеся сместиь эту ЛОпасть к центру долота Смещение лопасти 3 приводит к смещению в радиальном канале 4 связанного с ней поршня б в том же направлении, В результате в полос)и 3 и радиальных каналах 4 зозникает лзбыточное давление, которое, воздействуя на поршни других лопастей, заставляет последние смещаться от центра долота, чем достигается увеличение глубины внедрения режущих кромок лопастей в более мягкие породы угольного пласта. Прл этом жидкость из штоковых полостей 9 лопастей, контактирующих с породами угольного пласта, по каналам 10 перетекает в штоковую полость 9 лопасти, контактирующую в данный момент с породами кровли или подошвы пласта, В результате происходит отклонение долота в угольный пласт, т.е.саиоориентация долота внутри пласта. Предложенная Форма режущей кромкллопастей облегчает отклонение долота от более твердых пород кровли или подошвы пласта, Все это обеспечивает качественное выполнение бурения скважин в угольных пластах со сложной Гипсометрией, Конструкция дОлота рзосчитднд на мнОГОрззовое использование корпуса., что повышает проходку на долото и снижает стоимость его эксплуатации,1668617 Составитель В,ЯкимовТехред М.Моргентал Коррехтор М,Максимиши Редактор О.Хрипта Заказ 263ВНИИ Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 водственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, уи,Г а,1 Формула изобретенияДолото для вращательного бурения, содержащее корпус, продольные пазы на наружной боковой поверхности корпуса, полость внутри корпуса, заполненную жид костью, радиальные каналы, выходящие в продольные пазы и сообщенные с полостью, установленные в пазах с возможностью радиального перемещения породоразрушающие лопасти с хвостовика- И ми, размещенными в радиальных каналах, и ограничители радиального перемещения лопастей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества буровых работ за счет самоориентирования долота внутри 15 угольного пласта со сложной гипсометрией и одновременного повышения проходки на долото, хвостовик каждой лопасти выполМнен в виде поршня со штоком, жестко соединенным с лопастью, а ограничитель радиального перемещения лопастей - в виде установленной на выходе радиального канала крышки с отверстием, через которое проходит соединенный с лопастью шток, причем образовавшиеся в радиальных каналах между поршнями и крышками штоковыв полости сообщены между собой каналами и заполнены жидкостью, при этом режущая коомка лопастей выполнена выпуклой в виде гладкой кривой линии, касательная к ко- . торой, проведенная через ее крайнюю периферийную точку; параллельна оси долота, а касательная, проведенная через ее ближайшую к оси долота точку, пересекается с упомянутой касательной под острым углом, не превышающим 300.