Буровое долото

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 263 1 В 10 СУД АРСДЕЛА ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ твен тный ыи науч- институт итвино вание скважин Недра, 1981.имизация про.: Недра, 1981 4 й ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к бурению глубоких скважин. Цель - повышение безопасности работы путем исключения случаев использования изношенного долота. Для этого в центральной полости 5 расположен стакан 6. В последнем размещен подпружиненный поршень (П) 13 со штоком 14, к которому жестко прикреплен наконечник 15 с возможностью взаимодействия с шарошками 4 в крайнем нижнем положении П 13. В стакане 6 закреплен диск 18 с возможностью образования полости над П 13. В диске 18 выполнены радиальная расточка (Р) 2 и1442630 5 10 пересекающийся с ней осевой канал 22. В Р 21 установлен подпружиненный золотник 23. Канал 22 соединяет полость 5 с кольцевой полостью 20 над П 13. Полость 5 соединена с Р 21. Стакан 6 выполнен с наружной проточкой 7, соединенной с Р 21. Проточка 7 соединена с лапами, выполненными с каналами, Золотник 23 установлен в Р 21, перекрывая канал 22. В лапе закреплена шайба Изобретение относится к бурению глубоких скважин и касается вопроса совершенствования буровых долот.Цель изобретения - повышение безопасности работы путем исключения случаев использования изношенного долота.На фиг. 1 изображено буровое долото, вертикальный разрез; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 4 - узел П на фиг. 1; на фиг. 5 - момент включения стопорного устройства; на фиг. 6 - узел 1 на фиг, 5.Буровое долото (фиг. ) состоит из корпуса в виде трех сваренных между собой лап 1 с цапфами 2, подшипников 3 закрепленных на цапфах, и шарошек 4, установленных на подшипниках. В центральной полости 5 долота помещен стакан 6, служащий для удобства монтажа и имеющий кольцевую наружную проточку, отверстие 8, соединяющее проточку 7 с внутренней полостью 9 стакана 6, и отверстие 10 в дне 11 стакана для соединения его внутренней полости 9 с надзабойным пространством, В стакане 6 установлены и застопорены от продольного перемещения пружинными шайбами 12 стопорное устройство и клапанный узел.Стопорное устройство состоит из поршня 13, штока 14 и наконечника 15, соединенных с поршнем 13 посредством резьбового соединения 16. В поршне 13 установлен перепускной клапан 17 (фиг. 3). В исходном положении поршень3 подпружинен относительно дна 11 стакана 6 и уравновешен через отверстие 10 и перепускной клапан 17.Клапанный узел выполнен в виде диска 18 с наружной проточкой 19 и кольцевой полостью 20. В диске 18 выполнена радиальная расточка 21 и пересекающийся с ней осевой канал 22. В радиальной расточке 21 установлен подпружиненный со стороны малого диаметра золотник 23 с проточкой 24, Радиальная расточка 21 через канал 25 соединена с кольцевой полостью 20 и через проточку 19, отверстие 8, наружную проточку 7 и канал 26 в лапе 1 - с полостью 27 под 15 20 25 30 35 40 12, перекрывающая ее канал и взаимодействующая с шарошкой 4. При смещении золотника 23 масло из левой половины Р 21 перемещается в полость 20. При этом повышается давление, П 13 смещается вниз, и наконечник 15, взаимодействуя с шарошками 4, заклинивает их. Момент вращения долота резко возрастает. 6 ил. шайбой 28, приваренной к опорной поверхности лапы 1 в зоне ее скольжения по торцовой поверхности шарошки 4,Клапанный узел выполнен в виде прецизионной пары. Детали герметизированы уплотнениями, каналы заполнены маслом с установкой пробок или разделительных мембран. Для извлечения клапанного узла на верхнем торце диска 18 выполнены гнезда с резьбой 29 под рым-болты. Диск 8 с поршнем 13 образуют полость 30. Буровое долото работает следующим образом. В исходном положении золотник 23 находится в крайнем правом положении и перекрывает канал 22, так как проточка 24 в это время смещена относительно канала 22. Давление под клапанным узлом за счет отверстия 1 О и перепускного клапана 17 равно давлению в скважине. При вращении шарошки 4 происходит износ подшипников 3, затем под действием реакции забоя шарошка прижимается к шайбе 28 и изнашивает ее. При критическом износе, величина которого устанавливается экспериментально, вскрывается внутренняя полость 27 шайбы 28 (фиг, 6). Под действием давления в скважине промывочная жидкость через полость 27, канал 26, проточку 7, отверстие 8 и проточку 19 смещает золотник 23 влево. При этом масло из левой половины радиальной расточки 21 по каналу 25 перемещается в кольцевую полость 20, а проточка 24 совмещает обе части осевого канала 22, отчего давление в полости 30 повышается, поршень 13 смещается вниз, и наконечник 15, взаимодействуя с шарошками 4, заклинивает их (фиг. 5). Момент вращения долота резко возрастет, о чем показывает моментомер, это является сигналом для подъема и смены долота,Использование изобретения приводит к сокращению случаев аварий с долотами при бурении.1442630 3формула изобретенияБуровое долото, содержащее сваренные между собой лапы с образованием центральной полости, опоры, закрепленные на лапах, и установленные на опорах шарошки, отличающееся тем, что, с целью повышения безопасности работы путем исключения случаев использования изношенного долота, оно снабжено расположенным в центральной полости стаканом, расположенным в стакане подпружиненным поршнем со штоком, жестко10 закрепленным к штоку наконечником с возможностью взаимодействия с шарошками в крайнем нижнем положении поршня, закрепленным в стакане диском с возможностью 4образования полости над поршнем, подпружиненным золотником и шайбой, причем диск выполнен с радиальной расточкой, пересекающимся с ней осевым каналом, соединяющим центральную полость с полостью над поршнем, и соединенной с радиальной расточкой кольцевой полостью, стакан выполнен с наружной проточкой, соединенной с радиальной расточкой, а лапы выполнены с каналами, соединенными с наружной проточкой стакана, при этом золотник установлен в радиальной расточке с возможностью перекрытия осевого канала, а шайба закреплена в лапе с возможностью перекрытия ее канала и взаимодействия.,с шарошкой.1442630 овКорреПодп ний и открытий5л. Проектная, 4 ственного комитета СССР по делам изобрет35, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4 полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у 21 2 Л 22 Ю уу Редактор Н. ЯцолЗаказ 6360/27 ВНИИПИ Госуд 113 Производственн