Долото для вращательного бурения

(51)5 Е 21 В 10/42 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ(71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности "Укргипрониинефть" (72) В, ф,; Еременко, Я. В. Кунцяк, Н. В, Лигоцкий и Н. Л, Лещинская(56) Авторское свидетельство СССР М 137850, кл, Е 21 В 10/42, 1960.Палий П, А. и Корнеев К. Е. Буровые долота. Справочник. - М.; Недра, 1971, с. 281, рис. И.92.(54) ДОЛОТО ДЛЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ(57) Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить эффективность работы долота для вращательного бурения, содержащего ступенчатые лопасти, путем формирования ствола скважины диаметром, большим диаметра долота, Это достигается тем, что по крайней мере одна лопасть в каждой ступени 2, 3 и 4 выполнена с эксцентриситетом. Величина эксцентриситета увеличивается с увеличением диаметра ступеней, т.е, эксцентриситет лопасти 7 ступени (2) меньше эксцентриситета лопасти 9 ступени (4). Боковые поверхности эксцентричных лопастей армированы режущими вставками. В процессе работы долота благодаря наличию хотя бы оной эксцентричной лопасти в каждой ступени увеличивается степень свободы долота в радиальном направлении и оно совершает на забое планетарное движение, формируя а ствол скважины диаметром, большим номинального диаметра долота. 1 з,п, ф-лы, 3 ил.боковые поверхности 16, 17, 18 остальных лопастей армированы износостойким материалом.Долото с помощью резьбы 5 крепят кбурильной колонне и спускают в скважину для бурения. При создании циркуляции бурового раствора через отверстие 6, осевой нагрузки на долото и его вращении рабочие торцы 10 лопастей 2 разрушают забой скважины в осевом направлении и формируют направление бурения. За счет эксцентриситета е 1 лопасти 7 с режущими вставками (13) происходит разрушение горной породы в радиальном направлении. При этом по длине ступени лопасти 2 формируется участок ствола с диаметром, большим номинального диаметра ступени. По мере углубления ствола рабочие торцы 11 разрушают образующуюся ступеньку, а за счет эксцентриситета е 2 лопасти 8 с режущими вставками (14) происходит разрушение горной породы в радиальном направлении по длине ступени лопасти 3. Аналогичные функции выполняет и ступень лопасти 4 с эксцентричной лопастью 9. За счет того, что эксцентриситет ступенчатых лопастей выполнен в соотношении езеге 1, происходит перераспределение боковых сил прижатия к горной породе по длине долота, также взаимное влияние эксцентриситета каждой ступени на боковые силы прижатия других ступеней в сторону увеличения. При этом в процессе работы увеличивается степень свободы в радиальном направлении и долото совершает планетарное движение на забое, формируя ствол скважины диаметром, большим номинального диаметра долота. В результате этого основной объем разрушения горной породы выше первой ступени осуществляется в радиальном направлении, что, учитывая анизотропность пород, энергетически более рационально, чем в осевом направлении.Наиболее целесообразно применятьдолото для формирования нижележащего участка ствола скважины до диаметра большего, чем диаметр вышележащего участка ствола скважины.Основные преимущества предлагаемо го долота в сравнении с прототипом заключается в том, что оно позволяет: повысить технико-зкономические показатели бурения скважины за счет более рационального процесса разрушения горных пород; фор мировать ствол скважины диаметром, большим диаметра долота на всем участке бурения за счет уменьшения радиальных колебаний долота при его работе; уменьшить моментоемкость долота и улучшить динамику его работы за счет ступенчатости долота Изобретение относится к техническимсредствам для бурения скважин, а именно кпородоразрушающему инструменту.Известно лопастное долото, содержащее корпус с продольным пазом, установленные в пазу корпуса две породоразрушающие лопасти, армированные твердосплавными пластинами, и крепежныеэлементы, причем каждая породоразрушающая лопасть выполнена с хвостовиком и 10пазом,Недостатком данного долота являетсяневозможность формирования ствола скважины диаметром, большим диаметра долота. 15Известно эксцентричное лопастное долото, содержащее корпус и две армированные лопасти, одна из которых выполнена сэксцентриситетом относительно оси долота. 20Недостатком такого долота являетсянизкая эффективность работы вследствиенеустойчивого положения его на забое скважины в процессе бурения, что приводит кформированию ствола скважины с переменным диаметром, близким к номинальному,Целью изобретения является повышениеэффективности работы долота путем формирования ствола скважины диаметром,большим диаметром долота. 30Поставленная цель достигается тем, чтов долоте для вращательного бурения, содержащем корпус и ступенчатые лопасти, рабочие торцы которых армированы режущимивставками, а наружные боковые поверхности - износостойким материалом, по крайней мере одна лопасть в каждой ступенивыполнена с эксцентриситетом, причем величина эксцентриситета увеличивается сувеличением диаметра ступени. 40Кроме того боковые поверхности эксцентричных лопастей армированы режущими вставками,На фиг. 1-3 представлено предлагаемоедолото. 45Долото состоит из корпуса 1, ступенчатых лопастей 2, 3, 4, присоединительнойрезьбы 5 и промывочных отверстий 6. Вкаждой ступени по крайней мере одна излопастей 7, 8, 9 выполнена с эксцентриситетами соответственно е 1, ег, ез, причем е 1егез. Величина эксцентриситета нижнейступени е 1 определяется соотношением е 2еО, Эксцентричные лопасти в каждойступени имеют разные направления (фиг, 3) 5или размещены в одной плоскости (на чертеже не показано). Рабочие торцы 10, 11, 12каждой ступени, а также боковые поверхности 13, 14, 15 эксцентричных лопастей армированы режущими вставками. Наружныеи разности эксцентриситетов; улучшить гидродинамику и качество цементирования спускаемых колонн, наружный диаметр которых близок по величине внутреннему диаметру предыдущей спущенной обсадной колонны.Долото может быть использовано во всех предприятиях, ведущих бурение нефтяных, газовых, геологоразведочных и других скважин,Формула изобретения 1. Долото для вращательного бурения, содержащее корпус и ступенчатые лопасти, рабочие торцы которых армированы режущими вставками, а наружные боковые поверхности - износостойким материалом, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы путем формиро 5 вания ствола скважины диаметром,большим диаметра долота, по крайней мереодна лопасть в каждой ступени выполнена сэксцентриситетом, причем величина эксцентриситета увеличивается с увеличением10 диаметра ступени,2, Долото поп.1, отличающеесятем, что боковые поверхности эксцентричных лопастей армированы режущими вставками.15,Палии Рре ктор С.Кулакова оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго Гагарина, 101 з 1563 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5