Буровое долото

(51) 5 РЕТЕНИ ОПИСАН К АВТОРСКОМУ И ВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Государственный научно-исследовательский.и проектный институт нефтянойпромышленности "Укргипрониинефть"(56) Авторское свидетельство СССРМ 3%333, л, Е 21 В 10/08, 1972.(57) Изобретение относится к породоразрушающим инструментам для бурения скважин. Цель - повышение эФфективноствбурения за счет увеличения стойкости воо- .ружения, Долото содержит корпус 1 с центральным 2 и радиальными 3 промывочными каналами, лапы с цапфами 4, установленные под острым углом относительно оси долота в сторону его вращения. На цапфах 4 установлены шарошки 8, на рабочих торцах которых выполнены венцы 6 и породоразрушающих элементов. Породоразрушающие венцы 6 и 7 расположены ступенчато от периферии рабочего торца к его центру с опережением каждого венца меньшего диаметра относительно предыдущего. Такое выполнение долота обеспечивает раздельное разрушение площади забоя, уменьшенную площадь вооружения, одновременно контактирующую с забоем, и сменяемость вооружения венцов шарошек в процессе бурения. Это приводит к повышению общей стойкости вооружения долота, 3 ил.10 В процессе бурения при вращении до 20 лота на забое скважины шарошки 5, враща 25 одическая смена контакта породоразрушающих элементов 6 и 7 с забоем скважины. 30 45 50 Изобретение относится к буровой технике, а именно к породоразрушающим инструментам для бурения скважин раэличйогоназначения.Известно буровое долото, содержащеекорпус со смещенной в плане относительнооси долота наклонной цапфой и бочкообразную шарошку, установленную на цапфе свозможностью вращения, причем проекциякалибрующей поверхности шарошки в плане является дугой окружности, описываемой долотом при его вращении,Недостатком этого долота является быстрый износ вооружения долота вследствиетого, что для обеспечения разрушения всей 1площади забоя и одновременного сохранения постоянного контакта боковой поверхности шарашки со стенкой скважинынеобходимо выполнение условия полногоперекрытия поверхности забоя породоразрушающими элементами, для чего каждыйиз них должен многократно вступить в контакт с поверхностью забоя, а это вызываетповышенный износ.Наиболее близким к предлагаемому является буровое долото, содержащее корпус,лапы с цапфами, оси которых расположеныв плоскостях, параллельных оси долота, ицилиндрические шарошки, рабочие торцыкоторых вооружены венцами породоразрушающих элементов.Недостатками этого долота являютсяповышенный износ вооружения вследствиеотсутствия его сменяемости по венцам шарошек в процессе бурения и чрезмерно увеличенная контактная площадь вооружения,Цель изобретения - повышение эффективности бурения за счет увеличения стойкости вооружения шарошек буровогодолота. 4Указанная цель достигается тем, что вбуровом долоте, содержащем корпус, лапыс цапфами, оси которых расположены в плоскостях параллельных оси долота, и установленные на цапфах шарошки, на рабочих.торцах которых выполнены венцыс породоразрушающими элементами, венцы от периферии рабочего торца к его центрурасположены ступенчато с опережениемкаждого венца меньшего диаметра относительно предыдущего, причем цапфы установлены под острым углом относительнооси долота в сторону его вращения,Такое выполнение долота обеспечиваетраздельное разрушение площади забоя, 5уменьшенную площадь вооружения, одновременно контактирующую с забоем, и сменяемость вооружения венцов шарошек впроцессе бурения, что приводит к повышению общей стойкости вооружения долота. На фиг.1 изображено буровое долото,общий вид; на фиг,2 - вид по стрелке А нафиг,1; на фиг.З - схема поражения забоя. Долото содержит корпус 1. имеющийцентральный 2 и радиальный 3 промывочные каналы, установленные под острым углом относительно оси корпуса 1 долота цапфы 4 и шарашки 5 с венцами породоразрушающих элементов 6 и 1 и калибрующими элементами 8, Венцы породоразрушающих элементов 6 являются опережающими относительно венцов породораэрушающих элементов 7 и имеют меньший диаметр Шарошки 5 установлены на цапфах 4 посредством подшипников 9 и 10, подшипник 10 запирается штифтом 11.Буровое долото работает следующим образом. ясь вокруг осей наклонных цавф 4, разрушают породу забоя посредством взаимодействия с ней породоразрушающих злемейтов 6 и 1, При этом. происходит периПоскольку венцы породоразрушающих элементов 6.выполнены опережающими относительно венцов породоразрушающих элементов 7, они в одно и то же время разрушают породу на разных уровнях и по разным кольцевым участкам забоя скважины,т. е, венцы породоразрушающих элементов 6 формируют забой по кольцевой поверхности "б", а венцы породоразрушающих элементов 7 - по кольцевым поверхностям "а" и "в". При этом породоразрушающие элементы 7 существенную часть своего пути проходят, не контактируя с поверхностью забоя, т,е. над кольцевой выработкой "б" образованной опережающими венцами породоразрушающих элементов 6.В результате меньшей нагруженности породоразрушающих элементов 7, по сравнению с прототипом увеличивается стойкость и время эффективной работы долота на забое скважины, поскольку значительная часть вооруженйя долота периодически не участвует в разрушении породы.Требуемая, скорость бурения обеспечивается за счет повышенных удельных нагрузок на пародоразрушающие элементы 6 и 1, находящиеся в контакте с забоем скважины. Шэрошки 5 обеспечивают в процессе бурения постоянный контакт со стенками скважины и сохранение ее диаметра неизменным, а оснащение шарошек 5 калибрующими элементами 8 предохраняет их от преждевременного износа.1709058 Составитель А,НиколаевРедактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор О,Крае акаэ 414 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Ь 4 осква, Ж, Рауаскаянаб;. 4/5 Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарин Предлагаемое буровое долото имеет следующие преимущества в сравнении с прототипом; обеспечивается повышение ресурса долота за счет увеличения стойкости породоразрушающих элементов вооружения шарощек; сокращается время на спуско-подъемные операции; экономятся затраты на изготовление долот; экономятся дорогостоящие и дефицитные материалы,Формула изобретения Буровое долото, содержащее корпус, лапы с цапфами, оси которых расположены в плоскостях, параллельных оси долота, и установленные на цэпфвх шарошки, на рабочих торцах которых выполнены венцы с породоразрушающими элементами, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения 5 эффективности бурения эа счет увеличениястойкости вооружения, венцы от периферии рабочего торца к его центру расположены ступенчато с опережением каждого венца меньшего диаметра относительно предыду щего, причем цапфы установлены под острымуглом относительно оси долота в строну его вращения.