Колонковое долото

(19) 1 В 10/06 51) КОМИТЕТИ ОТКРЫТИ ГОСУДАРСТВЕ ПО ИЗОБРЕТЕ ПРИ ГКНТ ССС РЕТЕН А орной пропользовано м керна на(71) Сургутское отделение Западно-Сибирского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института технологии глубокого разведочного бурения(56) 1,Авторское свидетельство СССР М 1231204, кл. Е 21 В 10/48, 1984.2, Авторское свидетельство СССР В 1146395, кл. Е 21 В 10/06, 1983.(57) Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к шарошечным долотам для бурения с непрерывным выносом керна. Цель изобретения - повышение эффективности работы долота при бурении с непрерывным выносом керна за счет упорядочения шламоотвода в керноприемную часть. Долото включает корпус 1 с основными 2 и дополнительными 3 каналами, оснащенными насадками 4. На наклонных цапфах 7 установлены с положиИзобретение относится к гмышленности и может быть испри бурении скважин с отбороповерхность,Известны колонковые долотщие корпус с керноприемной втмывочными каналами и подребрами, армированными резцащенными на торце втулки, и шлащими пазами (1. 1731929 А 1 2 тельным смещением шарошки 6 в виде части сферы с примыкающим к ней по окружности цилиндрическим участком с фрезероваными зубьями 9, режущие кромки которых параллельны боковым стенкам шламоприемных пазов 10, расположенных на торце корпуса 1. Основные промывочные каналы 2 выведены под торец керноприемной части корпуса, выполненной в виде трехгранной призмы 5, в ее угловые зоны, у дополнительных каналов входная часть сообщена с полостью корпуса, а выходная расположена на торце со стороны, противоположной смещению шарошек. В процессе бурения буровой раствор истекает из основных каналов 2 и совместно с шарошками 6 участвует в разрушении породы, а струи дополнительных каналов 3 создают над забоем гидравлическую пакерную подушку, способствуя перетоку раствора через шламоприемные пазы 10 в керноприемную полость корпуса 1, что улуч- Б шает транспортировку как керна, так и разрушенного шлама. Одновременно струи из дополнительных каналов 3 очищают зубья 9 шарошек 6. 3 ил. Известные устройства малопроизводительны вследствие одновременного участия в работе всех резцов подвижных ребер, в результате чего ребра быстро выходят из строя, и недоиспользование гидравлической энергии нисходящего потока бурового раствора.Известно также колонковое до держащее корпус с керноприемнов виде трехгранной призмы с осященными от цЕнтра к периферии, на которых с положительным смещением установлены шарошки в виде части сферы с примыкающим к ней окружности цилиндрическим участком с фрезероваными зубьями и выведенными на торец призмы в ее угловые зоны промывочными каналами, оснащенными насадками 2.Это устройство, выбранное в качестве прототипа по большинству совпадающих признаков, малопроизводительно из-за невозможности изменения режима работы дробяще-скалывающего), в то время как известно, что часть горных пород мягкие, пластичные) наиболее целесообразно разрушать резанием. Кроме того, использование . прототипа для бурения с гидротранспортом керна на поверхность невозможно из-за расположения осей шарошек по диаметру долота,Цель изобретения - повышение производительности бурения и выноса керна.При этом породы забоя разрушаются не только дроблением и скалыванием, но и резанием, что особенно эффективно в мягких и пластичных породах. Улучшаются условия очистки забоя, формирования и транспортирования керна в полость керноприемной трубы, приводящие к повышению механической скорости бурения.Поставленная цель достигается тем, что в известном колонковом долоте, содержащем корпус с керноприемной частью в виде трехгранной призмы с осями, обращенными от центра к периферии, на которых с положительным смещением установлены шарошки в виде части сферы с примыкающим к ней по окружности цилиндрическим участком с фрезерованными зубьями и выведенными.под торец призмы в ее угловые зоны промывочными каналами, оснащенными насадками, корпус выполнен с дополнительными промывочными каналами, входные части которых сообщены с полостью корпуса, а выходные расположены на торце со стороны, противоположной смещению шарошек, и пазами, расположенными на торце призмы, причем боковые стенки пазов параллельны режущим кромкам фрезерованых зубьев шарашек, расположенных на той же грани призмы,На фиг. 1 изображен продольный разрез предложенного устройства с поворотом гидромониторного насадка и шарошки в одну плоскость; на фиг. 2 - вид внизу на колонковое долото; на фиг. 3 - аксонометрическая проекция нижней части долота (передняя шарошка для наглядности снята; стрелками указано направление вращения шарошек,Колонковое долото содержит корпус 1 сосновными 2 и дополнительными 3 промывочными каналами, оснащенными гидромониторными насадками 4. Основные5 промывочные каналы 2 выведены под торецкерноприемной части корпуса, выполненной в виде трехгранной призмы 5, в ее угловые зоны. Дополнительные каналывыведены под торец корпуса 1 со стороны,10 противоположной положительному смещению шарошек 6, установленных на цапфах 7с подшипниками 8. Цилиндрические участки6 имеют выфрезерованные зубцы 9, режущие кромки которых параллельны боковым15 стенкам шламоприемных пазов 10, расположенных на торце призмы 5. Концы цапф7, обращенные к периферии, закреплены вдополнительных опорах 11, соединенных скорпусом 1.20 Колонковое долото работает следующим образом,Долото соединяют с наружной трубойколонкового снаряда. При этом внутренняякерноприемная труба снаряда свободно25. размещается в кольцевой выточке центрального канала его корпуса 1. В таком видедолото опускают на забой скважины.В процессе бурения вращающиеся шарашки 6 работают в режиме резания, дроб 30 ления и скалывания горных пород, а такжекак шламонаправляющие ребра, отводящиешлам в полость керноприемной трубы, благодаря чему улучшаются условия формирования керна, повышается его вынос и растет35 производительность бурения,Буровой раствор из основных каналов 2,истекающий через насадки 4, совместно сшарошками 6 участвует в разрушении породзабоя, так как выходные отверстия располо 40 жены в зоне, наиболее эффективной для сохранения энергии затопленной струи. Струииз дополнительных. каналов 3 создают надзабоем гидравлическую пакерную подушку,улучшая условия разрушения забоя струями45 из основных каналов 2 и способствуя перетоку раствора через шламоприемные пазы10 в полость керноприемной трубы. Приэтом поток раствора способствует поступлению в нее керна и шлама, Положительное50 смещение шарошек 6 приводит к тому, чтов районе пазов 10 расположены те участкишарошек, которые при вращении долота совершают восходящее от забоя движение,способствующее совместно с потоком рас 55 твора перемещению керна и шлама в полости керноп риемной втулки 5. Режущиекромки зубьев 9 шарошек 6 способствуютулучшению условий очистки забоя скважины от шлама, направляя его в полость керноприемной втулки 5 через пазы 10, Зубья1731929 20 25 30 40 45 50 55 9 очищаются от не вынесенного в полость втулки 5 шлама струями бурового раствора из дополнительных каналов 3,Формула изобретения Колонковое долото, содержащее корпус с керноприемной частью в виде трехгранной призмы с осями, обращенными от центра к .периферии, на которых с положительным смещением установлены шарошки в виде части сферы с примыкающим к ней по окружности цилиндрическим участком с фрезерованными зубьями и выведенными под торец призмы в ее угловые зоны промывочными каналами, оснащенными насадками, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы при бурении с непрерывным выносом керна за счет упорядочения шламоотвода в 5 керноприемную часть, корпус выполнен сдополнительными промывочными каналами, входные части которых сообщены с полостью корпуса, а выходные расположены на торце со стороны, противоположной сме щению шарошек, и пазами, расположенными на торце призмы, причем боковые стенки пазов параллельны режущим кромкам фрезерованых зубьев шарошек, расположенных на той же грани призмы.1517319290Составитель В.Ешимоватор Б.федотов Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий з 1563 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгорагарина, 10