Буровое шарошечное долото

)5 Е 21 В 10/1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТО УУ СВИДЕТЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССМ 1148955, кл, Е 21 В 1.0/16, 1983(54) БУРО (57) Изобр нологии б ния - по путем уве жины по долота за ев. Буров самоочищ ными на н ВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО етение относится к технике и техурения скважин. Цель изобретевышение эффективности бурения личения перекрытия забоя скварадиусу и повышение надежности счет увеличения прочности зубьое шарошечное долото содержит ающиеся шарашки с размещених вен ца ми зубьев, торцовые грани Изобретение относится к технике и технологии бурения нафтяных, газовых и других скважин, может быть использовано при проектировании, изготовлении и эксплуатации буровых шарашечных долот с фрезерованными зубьями и является дополнительным по авт,св, М 1148955.Известно буровое шарошечное долото, содержащее самоочищающиеся шарошки с размещенными нэ венцах зубьями, торцовые грани которых расположены под тупым углом к соответствующим площадкам притупления.Недостаток данного долота заключается в отсутствии полного перекрытия забоя скважины по радиусу. Обьясняется это необходимостью соблюдения гарантированных зазоров между сопряженными венцами 50. 1719614 А 2(ТГ) которых расположены под острым углом к площадкам притупления(ПП), При этом ТГ сопряжена с ПП плавной выпуклой кривой. Касательная к ней в точке пересечения ТГ и ПП расположена перпендикулярно к ПП, Место сопряжения ТГ с наружной поверхностью корпуса шарошки выполнено по радиусу, В процессе бурения обеспечивается увеличение перекрытия забоя скважины по радиусу, исключается образование на забое "воротников" и сохраняется удельная нагрузка на поверхность забоя, что необходимо для эффективного разрушения горной породы в течение всего времени наработки долота на отказ. Предлагаемая форма зубьев обеспечивает их прочность за счет плавной конфигурации контура, отсутствия концентратора напряжений у основания и при вершине зубьев, 1 з,п. ф-лы, 4 ил. смежных шарошек, без чего невозможна сборка и нормальная работа долота с самоочищающимися шарошкэми, а также тупым углом торцовых граней к площадке притупления.Недостаток бурового шарошечного долота по основному изобретению заключается в том, что прямолинейная форма торцовых граней зубьев не является рациональной и оптимальной с точки зрения надежности вооружения. так как создает концентраторы напряжений у основания зубьев и ослабляет режущие кромки при вершине зубьев (способствует их слому и сколу). Кроме того, в случае применения данного долота полное перекрытие забоя скважины обеспечивается только в начальный момент бурения, Кроме того, эбразив1719614 ное изнашивание зубьев по высоте резкоуменьшает коэффициент перекрытия забоя,Цель изобретения - повышение надежности вооружения и эффективности бурения путем увеличения перекрытия забоя 5скважины по радиусу,Поставленная цель достигается тем, чтов буровом шарошечном долоте по основному изобретению торцовая грань зубьев шарашки сопряжена с площадкой 10притупления плавной выпуклой кривой, касательная к которой в точке их пересечениярасположена перпендикулярно к площадкепритупления; место сопряжения торцовойграни зубьев с наружной поверхностью корпуса шарошки выполнено по радиусу,На фиг,1 схематически изображено шарошечное долото, общий вид; на фиг,2 -пространственные траектории движениязубьев сопряженных венцов смежных шарошек; на фиг.З - предлагаемая форма зубьев; на фиг,4 - схема перекрытия забояскважины по радиусу серийным долотом идолотом новой конструкции.Буровое шэрошечное долото (фиг.1 - 3) 25содержит самоочищающиеся шарошки 1 сразмещенными на них венцами зубьев 2,которые совершают движение по пространственной траектории 3 в виде окружности.Координаты этой траектории определяют 30два конструктивных параметра: г - радиусокружности, как кратчайшее расстояние отданной точки поверхности зуба до оси шарошки (фиг.2); Р - база окружности, какрасстояние вдоль оси шарошки от оси долота до центра окружности (фиг,2),Момент зацепления двух зубьев смежных шарошек равнозначен касанию (или пересечению) траекторий любых двух точекэтих зубьев (фиг.2, точка М), 40Комплексным параметром, характеризующим общую точку касания (или пересечения) двух траекторий (то ка М), являетсявеличина ОМ (фиг.2 а):.ом:1 Р. Для предотвращения зацепления двух зубьев смежных шарошек необходимо заложить гарантированный зазорд)1,5 - 2,0 50 мм, исопльзувмый при конструировании шарашечных долот, т.е. необходимо вы полнить условие (фиг,2 б)1,54 Р 1+ г 1 - Р 2 + г 2 2,055 или в общем виде ( для всех точек смежных зубьев);1,5Р+1 + г 1+1 - Р + г 1 2,02 2 2 2 где Р и г - соответственно база и радиус окружности вращения точек предыдущей, считая от оси долота, сопряженной торцовой гранью зуба данной шарашки, мм;Р+1 и 0+1 - соответственно база и радиус окружности вращения точек последующей, считая от оси долота, сопряженной торцовой грани зуба смежной шэрошки, мм,На фиг,З показана предлагаемая форма зубьев, которая обеспечивает высокую надежность за счет плавной конфигурации контура, отсутствия концентратора напряжений у основания и при вершине зубьев, большего размера по сравнению с извест- НЫМ ДОЛОТОМ,В долоте предлагаемой конструкции форма зубьев обеспечивает полное перекрытие забоя (или увеличенное перекрытие) при абразивном изнашивании зуба по высоте на величину Л Ь.Буровое шарашечное долото новой конструкции работает следующим образом,В процессе вращения долота под нагрузкой зубья шарошек поражают забой скважины по радиусу на длину площадки притупления г",(фиг,4), Реализация в новой конструкции долота зубьев предлагаемой формы с плавной выпуклой конфигурацией торцовых граней повышает надежность фрезерованного вооружения шарашек за счет снятия концентраторов напряжений, а также обеспечивает поражение забоя скважины по радиусу на длину площадки притупления Й даже при абразивном изнашивании зубьев по высоте на величину Л и, Это исключает образование на забое "воротников", ухудшающих условия работы долота и изнашивающих зубьев со стороны торцовых граней, т,е. повышается эффективность бурения,Предлагаемое изобретение мох(ет быть реализовано практически в любой конструкции шарошечного долота с фрезеровэнным вооружением. Формула изобретения 1. Буровое шарошечное долото по авт.св, М 1148955, о т л и ч а ю щ е е с я тем,. что, с целью повышения эффективности бурения путем увеличения перекрытия забоя скважины по радиусу и повышения надежности долота за счет увеличения прочности зубьев, торцовая грань зубьев шарошки сопряжена с площадкой притупления плавной выпуклой кривой, касательная к которой в точке их пересечения расположена перпендикулярно к площадке притупления.2, Долото по п 1, о тл и ч а ю ще е с ятем, что место сопряжения торцовой рани зубьев с наружной поверхностью корпусащарошки выполнено по радиусу.1719614 Забой орректор М.Пожо едактор Э.Слига Заказ 750 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5 Ужгород, ул, Гагарина изводственно-издательский комбинат "Пат Составитель А.Скал Техред М,Моргентал ОдеяОпрукиця иная Рцкии