Вильчатое долото для вращательного бурения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1 В 10/60 РЕТЕНИ К АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТВ А,Мед Новокуз- ашзавод ЩА игЗ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И(71) Институт горного дела им, А,А,Скоского и Кузнецкий машиностроительныи(56) Авторское свидетельство СССВ 329313, кл. Е 21 В 10/60, 1970.Буровой инструмент. Каталогнецк, Минтяжмаш, Кузнецкий м1985, с. 16, резец БИ 741-25;(54) ВИЛЪЧАТОЕ ДОЛОТО ДЛЯТЕЛЪНОГО БУРЕНИЯ(57) Изобретение относится к гормышленности и позволяет повыси 1668622 А 1 сть бурения долотами за счет улучшения выноса разрушенной породы, Вильчатое долото содержит хвостовик 1 и рабочую головку (РГ) 2 с перьями 3, армированными твердосплавными вставками 4. Внутренние грани 5 перьев 3 образуют рэссечку(Р) 6. В хвостовике и РГ 2 выполнен центральный канал 7, выходящий в основание 8 Р 6. На наружной поверхности РГ 2 выполнены скосы 9, примыкающие к основанию 8 Р 6 и выходящие на боковую поверхность хвостовика 1. В Р 6 между перьями 3 установлено дополнительное выносное сопло (ДС) 10 в виде конусной воронки, меньшее отверстие которой обращено к торцу РГ 2, а,большее - , к основанию 8 Р 6. Внутренняя поверхность 11 ДС 10 и скосы 9 образуют боковые на- Я клонные каналы 12, направленные от торца1668622 20 30 35 РГ 2. Площадь поперечного сечения меньшего отверстия ДС 10 и каждого из каналов 12 составляет соответственно 0,2 - 0,3 и 0,35-0,40 площади поперечного сечения центрального канала 7. Сумма площадей сечений меньшего отверстия ДС 10 и каналов 12 равна площади сечения центрального канала 7. В процессе бурения идущая на очистку скважины промывочная жидкость в ДС 10 разделяется на два потока, один из которых через меньшее отверстие ДС 10 поступает на забой скважины, а второй по каналам 12 выходит в эатрубное пространство в направлении от забоя, Первый поток Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в вильчатых долотах для вращательного бурения,Цель изобретения - повышение скорости бурения эа счет улучшения выноса разрушенной породы,На фиг.1 представлено вильчатое долото, общий вид; на фиг,2 - то же, вид со стороны рабочего торца долота; на фиг.З - сечение А-А на фиг.2; на фиг,4 - схема истечения промывочной жидкости из каналов долота при бурении.Бильчатое долото содержит хвостовик 1 и выполненную за одно целое с хвостовиком рабочую головку 2, которая заканчива-. ется перьями 3, армированными твердосплавными пластинами 4. Внутренние грани 5 перьев 3 образуют рассечку б. В хвостовике 1 и в рабочей головке 2 выполнен центральный канал 7, выходящий в основание 8 рассечки б. На наружной поверхности рабочей головки 2 выполнены скосы 9, примыкающие к основанию 8 рассечки 6 и выходящие на боковую поверхность хвостовика 1. В рассечке 6 между перьями 3 установлено соосно с центральным каналом 7 дополнительное выносное сопло 10 в виде конусной воронки, меньшее отверстие которой обращено к торцу рабочей головки 2, а большее - к "основанию 8 рассечки б, Внутренняя конусная поверхность 11 дополнительного сопла 10 и скосы 9 образуют боковые наклонные каналы 12, направленные от торца рабочей головки 2, Площадь поперечного сечения меньшего отверстия дополнительного сопла 10 и каждого из боковых наклонных каналов 12 составляет соответственно 0,2-0,3 и 0,35-0,40 площади поперечного сечения центральноудаляет частицы разрушенной породы с забоя и перемещает их к каналам 12 долота, где эти частицы подхватываются вторым потоком и выносятся в затрубное пространство и далее к устью скважины. Поток, истекающий из каналов 12, облегчает подьем разрушенной породы с забоя за счет эжекционного эффекта, создающего зоны пониженного давления в восходящем от забоя шламовом потоке, и одновременно предупреждает зашлаковывание и прихват долота при бурении перемещающихся по крепости пород, особенно пластичных и мягких. 1 з,п. ф-лы, 4 ил. го канала 7, а сумма площадей сечений меньшего отверстия дополнительно сопла 10 и боковых наклонных каналов 12 равна площади сечения центрального канала 7,Долото работает следующим образом, В процессе бурения на долото передаются осевая нагрузка и крутящий момент, под действием которых твердосплавные пластины 4 перьев 3 разрушают породу, Для удаления продуктов разрушения в скважину через центральный канал 7 долота подается промывочная жидкость, Поступающая из центрального канала 7 в дополнительное сопло 10 промывочная жидкость разделяется на два потока: один поток через меньшее отверстие дополнительного сопла 10 поступает непосредственно на забой, а второй вытекает симметрично из боковых наклонных каналов 12 в затрубное пространство скважины и направлен от забоя последней. Подводимый к забою поток промывочной жидкости захватывает отделившиеся от забоя частицы породы и перемещает их вдоль передних граней перьев 3 до уровня боковых наклонных каналов 12, где эти частицы подхватываются истекающим из указанных каналов потоком жидкости и выносятся в затрубное пространство с последующей транспортировкой к устью скважины, При этом струи промывочной жидкости, истекающие из боковых наклонных каналов 12 в направлении движения шламового потока, оказывают эжекционное влияние на восходящий от забоя шламовый поток, создавая в нем дополнительную подьемную силу эа счет образования зон пониженного давления, что способствует более быстрому подьему частиц разрушенной породы с забоя Кроме того, наличие боковых наклонных ка 40 налов 12 предотвращает эашламовывание иприхват долота при бурении перемежающихся по крепости пород, особенно пластичных и мягких,Упорядоченное и взаимосвязанное действие всех трех потоков создает благоприятные условия для своевременной и быстрой очистки забоя скважины от разрушенной породы и транспортирования ее в затрубное пространство, что обеспечивает повышение скорости бурения. Формула изобретения 1. Вильчэтое долото для вращательного .бурения, содержащее хвостовик, выполненную за одно целое с хвостовиком рабочую головку с перьями на конце, армированными твердосплэвными пластинами, рассечку, образованную внутренними гранями перьев, выполненный в хвостовике и рабочей головке центральный канал, выходящий в основание рассечки, и выполненные на наружной поверхности рабочей головки скосы, примыкающие к основанию рассечки и выходящие на боковую поверхность хвостовика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения скорости бурения за счет улучшения выноса разрушенной породы, оно снабжено дополнительным выносным со плом в виде установленной в рассечке меж. ду перьями соосно с центральным каналомконусной воронки, меньшим отверстием обращенной к торцу рабочей головки, а большим - к основанию рэссечки, при этом 10 внутренняя конуснэя поверхность дополнительного сопла и скосы на наружной поверхности рабочей головки образуют боковые наклонные каналы, направленные от торца рабочей головки.15 2. Долото по п.1, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что площади поперечных сечений меньшего отверстия дополнительного сопла и каждого из боковых наклонных каналов составляет соответственно 0,2-0,3 и 0,35-0,40 20 площади поперечного сечения центрального энэла, при этом сумма площадей сечений меньшего отверстия дополнительного сопла и боковых наклонных каналов равна площади сечения центрального канала.25.Хрипта Заказ 2637 Тираж Подписн8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откры113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 при зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10