Буровое долото

(22) Заявлено 050980 (21) 2979571/22-03 (31 М. Кл. Е 21 В 10/ 18 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет осуларствеиный комитет СССР по лелам изобретений и открытий,051 (088. 8) Опубликовано 300682. Бюллетень М 924 Дата опубликования описания 30.06.82(72) Авторыизобретения Ю.И. Басанов, К.И. Гринь и В. Н. Матн иенский Специальное конструкторское бюро по долотам(54) БУРОВОЕ ДОЛОТО Изобретение относится к долотостроению, а более конкретно - к буровым долотам.Известны буровые долота с боковойпромывкой, в которых отверстие навыходе струи промывочной жидкостикруглого сечения (1,Однако струя промывочной жидкости направлена на забой таким образом, что без учета веерности струи,касается стенки скнажины н месте еевстречи с забоем. Поэтому гидромоторный эффект используется на незначительном кольцевом участке забоярядом со стенкой скважины.Известны также буровые долота сбоковой промывкой, отверстие на выходе струи проьювочной жидкости которых имеет конусное сечение (2 .Однако изменение направления струии приближение ее к оси скважиныведет к тому, что значительная частьпромывочной жидкости ударяет по шарошкам и ускоряет износ зубьев нафреэерованном вооружении или размывает тело шарошки и обнажает вставные зубки при твердосплавном вооружении. Уменьшение же диаметра промывочного отверстия ведет к уменьшению количества промывочной жидкости,подаваемой непосредственно на забой,несмотря на получающуюся увеличенн ую ск орос ть ис тече ния жидко ст и изнасадки, это связано с ограниченнойвозможностью создания давления промывочной жидкости в долоте (мощностьнасосов, качество и толщина стеноктруб, прочность шлангов, потери натурбобуре и т.д.).Цель изобретения - устранениеуказанных недостатков за счет лучшейочистки забоя,Указанная цель достигается тем,что сечение отверстия на выходе струипромывочной жидкости (а ге нта ) выполнено и виде частей окружностей сразными радиусами, соединенных каса -тельными с расстоянием между центрами окружности не более суммы ихрадиусов.На фиг.1 изображено долото с боковой промывкой, общий вид; нафиг.2 - долото со стороны шарошек;на фиг.3 - вид А на фиг.1 (выходное отверстие н насадке),Буровое долото имеет корпус 1 сприсоединительной резьбой 2. Откорпуса 1 отходят вниз лапы 3 сцапфами. На цапфе лапы 3 на подшип 30 никах крепится шарошка 4. В корпусе1 имеется боковой промывочный канал 5, в котором гидромониторная насадка б с уплотнением 7 крепитсястопорным кольцом 8. В выходном отверстии 9 радиус В больше радиусаВ(фиг.3), к ним проведены внешние5касательные 10 и 11. Выходное отверстие 9 н насадке б конгруэнтнозазору между шарошками 4.Выходное отверстие такой Формыпозноляет поразить большой участок 10по радиусу забоя при той же площадипоперечного сечения выходящей струи,Из теории гидродинамики и течения струи жидкости в какой-либо среде известно, что, чем меньше площадь соприкосновения струи со средой, тем меньше потери энергии струина преодоление сопротивления притечении. Значит для струи с одинаковой площадью поперечного сечениянаименьшее сопротивление будет уструи круглого сечения, так как унее малый периметр поперечного сечения, Самое наибольшее сопротинление у струи с прямоугольным сечением (типа щели) . Из этого следует,что всякое отклонение от круглогосечения недет к увеличению сопротивления на прохождение в среде, азначит и к увеличению потерь энергииструи. Овальное сечение струи ближек круглому и имеет меньшие потериэнергии, чем сечение с острыми краями (многоугольник). Но круглое сечение струи в буровом долоте не полностью проходит через зазор между 35шарошками и до 80 потока жидкости теряется за счет попадания нашарошки,Предлагаемая форма отверстия,отличаясь от круглого, имеет наименьшие потери энергии при прохождении через среду, а значит и наиболее экономична.С точки зрения потерь энергииограничена протяженность удлиненнойчасти поперечного сечения струи,чтобы определив наименьший радиус сечения отверстия величиной зазора (с расчетом веерности струи) между шарошками по потребному сечению струи, вычислить необходимяй больший радиус. Если расстояние между центрами радиусов будет больше их суммы, то отверстие превращается в щель и потери энергии увеличиваются. Расстояние между центрами радиусов меньше их суммы ведет к благоприятному фактору, так как приближает сечение струи к кругу. При укаэанной нине форме промывочного отверстия перераспределяются наиболее возможное количество промывочной жидкости, попадающее на карошки, в суженную часть сечения насадки, чтобы подать эту жидкость на забой, не расходуя ее на вредный размыв шарошек. Отверстие может быть выполнено в насадке или в корпусе долота.Формула изобретенияБуровое долото, содержащее корпус с боковыми промывочными каналами, лапу с цапфой, шарошку, закрепленную на цапфе посредством подшипников, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы долота за счет лучшей очистки забоя, промывочное отверстие имеет сечение на выходе струи промывочной жидкости н виде частей окружностей разных радиусов, соединенных касательными, с расстоянием между центрами окружностей не более суммы их ра ди ус ов .Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 370332, кл. Е 21 В 9/10, 1971.2. Патент США У 2068327,кл. 175-340, опублик. 1937 (прототип) .939714фиНИИПИ Закаэ 4622/48 Тираж 623 Подписно филиал ППП "Патент", г. Ужгород, Ул. Проектная,