Инструмент для бурения

(23) (1 риорите 1 яо делам иаооретеиий и открытий(088.8) Дата опубликования описания 15, 07, 81 г11(54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ БУРЕНИЯ Изобретение относится к бурению скважин, а более конкретно к буровым долотам для чередующихся по крепости пород.Известно буровое долото, содержащее корпус с лапами, на которых за 5 креплены поворотные диски со сменными резцами различной геометрии и зубьями, введенными в зацепление с зубьями механизма для периодического10 поворота дисков, который имеет подпружиненный элемент, установленный в центральном канале долота 1.Недостатком указанного долотаявляется то, что поворот режущих эле 15 ментов происходит только в одном .направлении привключении насоса, т.е. вне зависимости от крепости разбуриваемых пород, что не позволяет вводить в работу по разрушению забоя резцы с рациональной геометрией и тем самым снижает эффективность бурения пород, чередующихся по крепости. Известно также буровое долото, содержащее корпус с лапами, на которых закреплены поворотные диски с резцами различной геометрии и которые взаимодействуют зубчатым реечным зацеплением с подпружиненным забурником, установленным в центральном канале долота 2. Однако в этом устройстве жесткое крепление дисков относительно колонны бурильных труб вызывает преждевременный выход из строя резцов долота й резьбовых соединений всей колонны динамическими нагрузками и ударами, резко меняющимися при проходке твер дых пропластков породы. В более благоприятном отношеъии находится забурник, разрушающий лишь незначительную часть забоя. Кроме того, зубчатое соединение дисков и забурника трудоемко в изготовлении, а работа зубчатого реечного зацепления в буровом шламе даже при наличии интенсивной15 30 40 45 50 55 3 84671промывки его буровым растворомзатруднительна.Цель изобретения - увеличениестойкости резцов долота и упрощениеего конструкции.Указанная цель достигается тем,что центральный забурник жестко связан с бурильной колонной, а корпусподпружинен по отношению бурильнойколонны.10Кроме того, механизм поворота вы -полнен в виде цевок, установленныхна центральном забурнике, и соответствующих им пазов на поворотныхдисках.Такое выполнение инструмента длябурения с пружиной, на которой смонтирован корпус с лапами, обеспечиваетпоставленную цель, поскольку пружинаслужит не только для возможности 20поворота дисков на угол, где дисквооружен резцами с соответствующейгорной породе геометрией, но и служит в роли наддолотного амортизатора, значение которого при проходкеперемежающихся по твердости породподчеркнуто практикой бурения,Кроме того, замена зубчатого реечного зацепления пазами на поворотных дисках и цевками на забурникезначительно упрощает изготовлениедолота и, главное, увеличивает надежность взаимодействия дисков и забурника в рабое в среде буровогошлама, 35Ыа чертеже показан инструментдля бурения. Долото содержит забурник 1, подсоединенный своим верхним концом к буровой колонке 1,на чертеже не показана). На забурник через шлицевое шпоночное и т,д.) соединение 2 посажен корпус долота 3, который в своей нижней части имеет лапы 4. На осях 5 лап установлены с возможностью вращения диски 6, снабженные резцами 7 и 8 различной геометрии соответственно для мягких и для твердых пород. Нижний торец забурника вооружен сменной лопастью 9, выше которой в теле забурника выполнен паз 10, в котором закреплены цевки 11 и частично размещены диски с выполненными в них пазами 12. В верхней части долота имеется гайка 13, служащая опорой пружины 14 и регулировочным элементом для поджатия этой пружины,о 4Инструмент для бурения работает следующим образом.При бурении мягких пород, когда сопротивление породы разрушению незначительно, корпус 3 с дисками 6 находится в нижнем своем положении скак и изображено на чертеже),при этом поворотные диски устанавливаются так, что в контакте с забоем скважины находится участок диска - оснащенный резцами 7,При встрече твердой породы и постоянной скорости бурения нагрузка (сопротивление породы разрушению ) на диски 6 возрастает, в результате чего корпус 3, сжимая пружину 14, занимает верхнее положение. относительно забурника 1, при этом диски 6, находящиеся в зацеплении пазами 2 с цевками 1, поворачиваются на некоторый угол и в,контакт с твердой породой вступают резцы 8 для бурения твердой породы. Когда твердый пропласток пройден и нагрузка на долото уменьшена,корпус 3 под действием пружины 14 идет вниз, поворачивая диски 6 в исходное положение. Таким образом, обеспечивается автоматически ввод в работу по разрушению забоя резцов с раз 9 личными углами резания в зависимости от твердости пород,Технико-экономический эффект предлагаемого устройства заключается в том, что благодаря креплению корпуса долота с породоразрушающими резцами к буровому стану через пружину, вы- . полняющую роль наддолотного аморти - затора, значительно ( 2-3 раза) увеличивается стойкость резцов, уменьшается износ осей поворотных дисков и резьбовых соединений в буровой колонне, Кроме того, уменьшается трудоемкость изготовления и повьпцается надежность в работе зацепления между забурником и поворотными дисками. Формула изобретения 1. Инструмент для бурения, содер - жащий бурильную колонну, центральный забурник, корпус с лапами, на которых закреплены поворотные диски со смежными резцами различной геометрии, связанные с центральным забурником механизмом поворота, о т846710 л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью увеличения стойкости резцови упрощения конструкции, центральныйзабурник жестко связан с бурильнойколонной, а корпус подпружинен поотношению бурильной колонны.2, Инструмент для бурения по п.1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтомеханизм поворота выполнен в видецевок, установленных на централь 7 Подписное ВНИИПИ Заказ 5413/43 Т город, ул. Проектная Филиал ППП "Патент",ном забурнике,и соответствующих им пазов на поворотных дисках,Источники йнформации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМф 350922, кл. Е 21 В 9/08, 1970.2. Авторское свидетельство СССРВ 603738, кл. Е 21 В 9/06, 1976