Буровой инструмент

"1Гйф ПИСАНИ АВТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ЙЗОБРЕТЕНИЯМ Й ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР т 21) МОЦО 82/ОЗ(46) .07,08.92. Бюл. М 29 (71) Специальное конструкторское бюро Всесоюзного промышленного объединения "Союзгеотехника"(56) Авторское свидетельство СССР й 926214, кл. Е 21 В 7/10, 1982.Патент США М 2953354,кл. 175-329, опублик. 1960.(54) БУРОВОЙ ИНСТРУМЕНТ ;(57) Изобретение относится к буро": , вой технике,.используемой для про" водки скважин. Цель изобретения- повышение пройзводительности буро Р2вого инструмента путем снижения интенсивности искривления скважины, Буровой инструмент содержит матрицы коронки с режущими элементами на боковой 4 и торцовой поверхностях, Режущие элементы, расположенные на боковой поверхности 4, размещены на площади, ограничейной дугой; немногим более 180 . Неаргументированная поверхность 8 смещена в сторону оси коронки. Роверхность 8 может быть выполнена по радиусу окружности, центр которой смещен в сторону армировайной поверхности 4, В процессе бурения отклоняющие усилия действуют периодически на инструмент, что снижает интенсив" ность искривления скважины, 1 з.п. ф-лы,4 ил.3Изобретение относится к буровой технике и касается бурового инструмента, в частности решает вопрос снижения интенсивности искривления скважины при работе бурового инструмента.Известен буровой инструмент, содержащий породораэрушающий инстру" мент, установленный над ним алмазный расширитель и центратор.Недостатком известного снаряда является то, цто в процессе бурения на его низ действует со стороны забоя опрокидывающий момент и отклоняющая сила, при этом направление их векторов в процессе бурения не меняется и связано оно с углом залегания пород, Постоянное дей" ствие указанных сил в одну сторону предопределяет отклонение скважины от проектного направления.Наиболее близким к предлагаемому является буровой инструмент, содер". жащий коронку с режущими элементами, расположенными на "торцовой и боковой поверхностях, и стабилизатор 1установленный над коронкой.Известный буровой инструмент имеет тотже недостаток в части по" явления опрокидывающего момента и отклоняющей силы, цто обусловлейо конструкцией коронки, а именно ее матричной частью, армированный режущими элементами и имеющей осевую и центральную симметрию. На торец и боковую поверхность матрицы действует реакция забоя, направленная навстречу осевому усилию, причем распределение реакции по площади торца реакции забоя вызывает опрокидываю" . щий момент и отклоняющую силу. Наличие над коронкой стабилизатора в определенный момент препятствует действию указанных сил, но не может изменить направление их действия, а следовательно, и снизить до Миниму" ма.Цель изобретения " повышение производительности путем снижения ин" тенсивности искривления скважины,Укаэанная цель достигаетсл. тем, что в буровом инструменте, содержащем коронку с режущими элементами на торцовой и боковой поверхностях матрицы и стабилизатор, режущие Ьл менты, расположенные на боковой по" верхности матрицы, размещены на пло щади, ограниченной дугой немногим 2915 4более 180", а неармированная боковаяповерхность матрицы смещена в сторон, оси коронки.Неармированная боковая поверх 5фность матрицы выполнена по радиусуокружности, центр которой смещен всторону армированной боковой поверх".ностиНа фиг. 1 показан буровой инстру".мент, общий вид; на фиг. 2 - низбурового инструмента; на фиг. 3 - видА на фиг.2 . на фиг. 4 - схематорца коронки,Буровой инструмент содержит коронку 1 и установленные над ней ал- ,.мазный расширитель 2 и стабилизатор 3, Наружный диаметр стабилизатора 3 по опорной поверхности бли"20 зок диаметру скважины, Матрица коронки 1 выполнена с режущими элементами на боковой поверхности 4 иторцовой поверхности 5, В данном слуцае матрица имеет пилотную" часть 625 и расширяющуюся часть 7, выполнейнуюступенчатой. Режущие элементы, рас-положенные на боковой поверхностиразмещены на площади, ограничен-:ной дугой 0, немногим более 180ЗО оставшаяся неармированная поверх;. ность 8, ограниченная дугой /3, смещена в сторону оси О коронки 1,образуя зазор 1 со стенкой скважины.Неармированная боковая поверхность8 может быть выполнена по радиусу Кцентр которой смещен на величину ев сторону армированной поверхно"сти 4.С торца матрица имеет вид двухсовмещенных секторов. больший сектор 9, ограниченный дугой М и ра:диусами ОВ и ОС, по наружной. поверхности выполнен с радиусом й , проведенным из точки О на оси. коронки,при этом К равен радиусу скважи-ны К . Меньший сектор 10, огра"ниценййй дугой /3, по наружной поверхности выполнен. с радиусом К,.приведенным из точки й. Через точкий и О проходит поперецная ось 11симметрии коронки. Центральное от" .верстие коронки 1 выполнено с ра"диусом К с центром О на оси коронки . При йаличии пилота 6 наружнаябоковая поверхность большего сектора 9 образована радиусом т, про 1,веденным из точки О, а наружная бо"ковая поверхность пилота сектора10 образована радиусом гр, прове5 1,75 денным иэ точки й.Разница радиусов й и г, Ки г, определяет толщину пилота двух секторов. Для сектора 9 толщина пилота- постоянна, адля сектора 10 толщина пилотар,переменна во всех радиальных сечениях и достигает своего- минимума на поперечной оси симмет- ,. рии, при этом 1с, а на линии совмещения двух секторов ВОС е = е.Такое выполнение матрицы коронки исключает касайие с породой наружной боковой поверхности 8 сектора 10, не армированной режущими элемента" ми.Зазор 1, образуемый между секто-ром 10 и породой при к р = Кравен ; смещению е, а при В кменьше смещения е.На фиг.4 горизонтальной штрихов"кой обознацены поверхности, армированные режущими элементами, а вертикальной ",не.армированные режущими ,элементами. Буровой инструмент работает сле-:дующим образом,При бурении перемещающихся по твердости горных пород, залегающих подкрутым углом, на армированную боковую поверхность 4 сектора и секто"ры 9 и 10,1 . матрицы действуют опрокидывающий момент и.отклоняющая си"ла, которые отклоняют инструмент отоси скважины и способствуют ее искривлению. Возникающая на поверхностистабилизатора 3 реакция со стороны по 2915 6роды будет противодействовать опрокидывающему моменту и отклоняющемуусилию.Иа наружной боковойповерхности 8, не армированной режущимиэлементами и не контактирующей с породой, отклоняющие усилия не возникаютт,Таким образом, в процессе бурения отклоняющие усилия действуютне постоянно, а периодицески и из,меняются от максймаЪьных "зйаченийк нулевым, Это при одновременномпротиводействии реакции со стороны 15 породь, на стабилизатор способствуетснижению интенсивности искривления. Формула изобретения1. Буровой инструмент, содержа щий коронку с режущими элементами,расположейными на торцовой и боковой поверхности, и стабилизатор, ус:.тановленный над коронкой, о т л ич а ю щ и й с я .тем, что, с цельюповышения производительности бурового инструмента -путем- снйжения"интенсивности искривления скважины,.,режущие элементы, расположенные -набоковой поверхности матрицы, раэме" 30 щены на площади, ограниченной дугойнемногим более 180 ф, а неармирован"ная боковая поверхность матрицысмещена в сторону оси коронки2. Инструмент йо п.1, о т л иЗ 5 ц а ю щ и й с я тем, цто неармиро: :ванная боковая поверхность матрицы выполнена по радиусу окружно"сти, центр которой смещен в сторону.Коз е е теоткрытиям при ГКЙТ СССР.Уагород, ул. Гагарина,Составитель А.Скавунов Техред М.Моргентал ,К автеетттавееееЕеететт Тираж, . , Пбдписн э ИИИИПИ Государственного комитета .по изобретениям 113035, Москва, Ж, Раушская на вавэееевееюавватавернейеававтв аааваева Производственно"издательский комбинат: "Патент", г