Буровое шарошечное долото

004 1)5 Ег 21 В 10/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ПАТЕНТУ О Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(71) Специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Геотехника"(73) Специальное конструкторское бюро погеологоразведочной технике "Геотехника"(54) БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО(57) Использование: буровая техника, аименно породоразрушающий инструмент с устройствами, обеспечивающими гарантированное удержание шлама в полости кожуха. Сущность; в буровом шарошечном долоте накопительная камера 10 выполнена в виде расточки, Диаметр камеры 10 превышает диаметр входного отверстия 9 конфузора 8 и выходного отверстия. Входная часть 8 расположена ниже выходной части 11. Камера 10 расположена между конфузором 8 и выходной частью 11, Выходная часть 11 выполнена цилиндрической. При работе интенсивно удаляется шлам, 3 ил.Изобретение относится к буровой технике и касается породоразрушающего инструмента, в частности буровых долот с устройствами, обеспечивающими гарантированное удержание шлама в полости кожуха,Известно буровое шарошечное долото, содержащее шарошку с вооружением, лапу с передней по ходу вращения и задней боковыми гранями и спинкой, шламосборную емкость,Недостатком известного долота является ограниченные возможности, связанные с очисткой от шлама и металлических частиц только опоры долота, Очистка же забоя и призабойной зоны от шлама и металлических частиц в известном долоте не осуществляется.В процессе работы долота на забое скапливаются выпавшие зубки, крупный шлам из зоны забоя и эоны контакта спинки лапы со стенкой скважины, что в конечном счете снижает производительность долота.Наиболее близким из известных является буровое шарошечное долото, содержащее лапу с цапфой, установленную на цапфе шарошку с вооружением и наклонный сквозной шламосборный канал, выполненный в лапе долота и включающий входную конфуздрную часть на набегающей по ходу вращения грани лапы, накопительную камеру и выходную цилиндрическую часть на противоположной грани,Недостатком известного долота является невозможность использования эжекционного эффекта вытекающей из цилиндрического канала струи для выноса шлама с забоя, т.к, указанная струя направлена вниз к забою,Кроме того накопительная камера в иэвестном устройстве может быть закупорена металлошламом.Цель изобретения - повышение производительности путем интенсификации выноса шлама с забоя и повышения разрушающей способности долота. Укаэанная цель достигается тем, что в буровом шарашечном долоте, содержащем лапу с цапфой, установленную на цапфе шарошку с вооружением и наклонный сквозной шламосборный канал, выполненный в лапе долота и включающий входную конфузорную часть на набегающей по ходу вращения грани лапы, накопительную камеру и выходную цилиндрическую часть на противоположной грани входное отверстие сквозного канала расположено ниже выходного, а диаметр накопительной камеры превышает диаметр выходного отверстия 5 10 1 а 20 25 30 35 40 45 50 55 конфуэора и цходного отверстия цилиндрической части.Выполнение выходного отверстия канала выше входного, т.е. смещение его в сторону ниппеля обеспечивает закручивание выходящего из него потока промывочной жидкости, Этот поток возникает в так называемой застойной зоне долота. исключает хаотическое блуждание шлама в области лапы и осуществляет его транспортировку за счет возникающего закручивания эжекционной струи, Выполнение накопительной емкости с габаритами. превышающими размеры смещенных отверстий, позволяет механически складировать металлическую мелочь и выносить шлам с забоя,Сравнение предложенного технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие предложенное устройство от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии предложения критерию изобретения "Существенные отличия",На фиг.1 изображена секция предложенного шарашечного долота; на фиг.2 - вид А на фиг,1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг,2,Буровое шарошечное долото содержит лапу 1 с цапфой 2, Лапа 1 связана с ниппелем 3. Шарошка 4 с вооружением 5 установлена на цапфе 2 и зафиксирована замком б, В лапе 1 выполнен сквозной шламосборный канал 7, который состоит иэ тре,: частей: входного конфузора 8 с входным отверстием 9, накопительной камеры 10, выходной цилиндрической части 11. Входное отверстие 9 конфузора расположено на набегающей по ходу вращения грани 12 лапы 1, а входное отверстие 13 - на противоположной сбегающей грани 14.Сквозной шлемосборный канал наклонен к горизонтальной плоскости под углом а, так что входное отверстие 9 направлено в сторону шарошки 4 и расположено ниже выходного отверстия 13, направленного в сторону ниппеля. Диаметр О накопительной камеры 10 превышает диаметр выходного отверстия 15 конфузора 8 и входного отверстия цилиндрической части 11,Буровое шарошечное долото работает следующим образом.Долото, вращаясь на забое под нагрузкой, разрушает породу на частицы различной величины и твердости более мелкие частицы выносятся наружу потоком промывочной жидкости, а более твердые и крупные частицы во взвешенном состоянии находятся в приэабойной э.1 н Во врембурения происходит частичное выкрашивание металла (сварка, осколки козырьков лапи т.д.), а также выпадание и скалываниетвердосплавных зубков,Упомянутые частицы шлама и металла 5во взвешенном состоянии находятся в призабойной зоне, оказывая отрицательноедействие на работу вооружения шарошек ирасклинивая в скважине.Расположенный на минимальной высоте от забоя сквозной шламосборный каналстремится забрать вредные частицы металлаи шлама через входное отверстие 9 конфуэора и транспортировать их через выходноеотверстие 13. Расположение выходного отверстия 13 смещенным в сторону ниппеля3 обеспечивает закручивание выходящего иэнего потока. Этот поток исключает хаотическоеблуждание шлама в области лапы (застойная зона) и осуществляет его транспортирование эа счет возникающего эжекционногоэффекта, усиливающегося вследствие закручивания эжекционной струи,Накопительная камера 10 в металлосборном канале 7 снижает вероятность его 25эакупоривания шламовой пробкой,При увеличении частоты вращенияпредложенного долота эжекционный эффект возрастает и вынос шлама с забояулучшается, тогда как обычная практика бурения свидетельствует о том, что чем вышечастота вращения долота, тем хуже очистказабоя иэ-эа вторичного измельчения шламашарошками долота,Кроме того, при турбинном бурении 35данным долотом момент вращения на валутурбобура будет возрастать по мере увеличения частоты его вращения за счет дополнительного реактивного момента отвыходящего металлосборного канала эжекционного потока Таким образом,металлошламосборный канал 7 буде выполнять две функции: механическое складирование металлической мелочи. присутствующей на забое, и интенсификация выноса шлама с забоя.Кроме того предложенное оасположение канала направляет реактивный поток жидкости таким образом, что составляющая реакция стремится дополнительно прижать долото к забою, увеличивая разрушающую способность долота,Для надежного удержания крупных частиц металла в накопительной камере 10 она может быть снабжена магнитом. Крупные частицы удерживаются в накопительной камере до конца отработки долота, чему благоприятствует соответствующий выбор диаметра камеры.Формула изобретения Буровое шарошечное долото, содержащее лапу с цапфой, установленную на цапфе шарошку с вооружением и размещенный в лапе наклонный сквозной шламосборный канал в виде расположенной на набегающей по ходу вращения грани входной конфузорной части. накопительной камеры и выходной части. расположенной на противоположной грани, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с целью повышения производительности долота путем интенсификации выноса шлама с забоя и повышения разрушающей способности долота, накопительная камера выполнена в виде расточки, диаметр которой превышает диаметры входного отверстия конфуэора и выходного отверстия выходной части шламосборного канала, причем входная часть шламосборного канала расположена ниже выходной части, а накопительная камера - между конфузором и выходной частью, выполненной цилиндрической,2000419 Составитель Г.БуринскийТехред М,Моргентал Коррект екма едактор С.Кулаков Заказ 30 Тираж Подписн НПО " Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5