Шарошечное долото

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 Е 21 В 10/18 4 М ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 9 ТКРЫТИЯМ(57) Изобретение относится к технике и технологии бурения нефтяных, газовых и других скважин и может быть использовано припроектировании, изготовлении и эксплуатации буровых шарошечных долот, Цель - повышение эффективности работы за счетснижения энергозатрат на разрушение по 714072 А 1 ны. Шарошечное долото содержит корпус 1 с лапами 2, На лапах 2 установлены шарашки 3 с калибрующими поверхностями 7, Оси боковых удлиненных насадок 4 направлены на пересечение с окружностью 5. Окружность 5 описывает калибрующие поверхности 7 шарошек 3 радиусом й. Радиус В струи промывочной жидкости попадает на линии калибровки ствола скважины. Осуществляется гидродинамическое воздействие. Происходит размыв породы за счет касательных напряжений. Поток взрыхляет породу и подготавливает почву для разрушения породы, 1 с.п,ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к технике и технологии бурения нефтяных, газовых и дру-,гих скважин и может быть использовано припроектировании, изготовлении и эксплуатации буровых шарошечных долот.Известна конструкция шарошечного 5долота с тремя боковыми гидромониторными насадками, расположенными в проемахмежду шарошками долота и ориентированными на периферийную часть забоя скважины, 10Недостаток конструкции заключается втом, что струи промывочной жидкости, истекающие из насадок, оказывают экранирующее.влияние, закрывая путь для выносашлама с забоя через проемы между лапами 15долота. При этом большое расстояние отвыходного отверстия боковых насадок доповерхности забоя приводит к размыву ирастеканию затопленных струй, что сводитк минимуму их гидравлическое воздействие 20на поверхность забоя и, таким образом, неспособствует снижению энергозатрат наразрушение породы зубьями шарошек.Известно шарошечное долото, в котором ориентирование боковых удлиненных 25насадок осуществляется без учета механизма разрушения породы зубьями различныхвенцов шарошек, в частности периферийных венцов, на долю которых приходятсянаибольшие энергоэатраты в процессе разрушения и калибровки ствола скважины впериферийной части забоя,Целью изобретения является повышение эффективности бурения за счет сниже. ния энергозатрат на разрушение породы в 35периферийной части забоя скважины.Указанная цель изобретения достигается тем, что в шарашечном долоте, содержащем корпус, соединенные с ним лапы сшарошками и боковыми удлиненными насадками, боковые насадки своими осямиориентированы на пересечение с окружностью, описывающей калибрующие поверхности шарошек радиусом, равным радиусудолота в сборе, 45На фиг. 1 показано шарошечное долото,общий вид; на фиг. 2 - схема ориентацииудлиненных насадок,Шарашечное долото (фиг, 1, 2) содержиткорпус 1, с которым соединены лапы 2 с 50шарошками 3 и боковыми удлиненными насадками 4. Боковые насадки 4 своими осями ориентированы на пересечение сокружностью 5 (точки 6 пересечения), описывающей калибрующие поверхности 7 шарошек радиусом Я, равным радиусу долота,в сборе (2 й = Одолота)Предлагаемое долото разработано сучетом механизма взаимодействия калибрующих поверхностей шарошек 7 со стенками скважины (фиг. 2), При бурении скважины профиль формируемого забоя с момента калибровки стенки (фиг, 2, точка К) идет на сужение, что объясняется механизмом взаимодействия периферийных зубьев шарошек с поверхностью забоя. Углубление такого профиля забоя в периферийной части трудоемко, так как зубьям не за чтозацепиться, и разрушение породы осуществляется в основном фрезерованием и раздавливанием. Предлагаемое ориентирование боковых насадок 4 обеспечивает попадание струи промывочной жидкости из насадок при вращении долота на линию калибровки ствола скважины (линия, проходящая через точки К, фиг, 2), При этом происходит размыв породы засчет касательных напряжений, возникающих от действия поперечного потока, образующегося при встрече струи с забоем, Указанный поток промывочной жидкости будет также взмучивать (взрыхлять) породу, осуществлять отрыв с поверхности забоя разрушенных, но еще прижатых к нему частиц, подготавливая таким образом почву для разрушения породы вэтой части забоя периферийными зубьями шарашками с малыми энергозатратами.Практически указанное ориентирование боковых насадок 4 осуществляется следующим образом. Калибрующие поверхности шарошек 7 (фиг. 2) описывают-. ся окружностью 5, радиус которой равен радиусу долота в сборе В (или, что то же самое, радиусу скважины), Из точек касания К на горизонтальной проекции долота восстанавливаются вертикальные линии до соответствующих точек касания К на вертикальной проекции долота, Через эти точки К проводится горизонтальная линия, которая позволяет определить величину ЬЬ, Ь 1, Зная конструктивные параметры Ь, ЬЬ, Ь 1, 1, ориентирование боковых насадок (4) в вертикальной плоскости определяется углом наклона у:у = агарЬШарошечное долото работает следующим образом.В процессе вращения долота под осевой нагрузкой зубья шарошек разрушают горную породу на забое скважины, Струи промывочной жидкости, истекая со скоростью из боковых насадок 4 (фиг, 1, 2), попадают на линиюкалибровки ствола скважины (линия, проходящая через точки К, фиг. 2),1714072 и) осуществляя гидродинамическое воздействие. При этом происходит размыв породы за счет касательных напряжений, возникающих отдействия поперечного потока, образующегося при встрече струи с забоем, Указанный поток промывочной жидкости будет также взрыхлять породу, осуществлять отрыв с поверхности забоя разрушенных, но еще прижатых к нему частиц, подготавливая таким образом почву для разрушения породы в этой части забоя периферийными зубьями шарошек с малыми энергозатратами. При этом повышаются показатели работы долота в целом (проходка, механическая скорость бурения). Изобретение может быть реализованопрактически в любой конструкции шарашечного долота.Формула изобретения 5 Шарошечное долото, содержащее корпус, соединенные с нимлапы, установленные на них шарошки с калибрующими поверхностями и с боковыми удлиненными насадками, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с 10 целью повышения эффективности в работедолота за счет снижения энергозатрат на разрушение породы в периферийной части забоя скважины, оси боковых удлиненных насадок направлены на пересечение с ок ружностью, описывающей калибрующие поверхности шарошек радиусом, равным радиусу долота,