Шарошка бурового долота

)5 ОПИСА К АВТО РСКО СВИДЕТЕЛ ЬСТБУ ле ож ми ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПЛТГНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники и Кольская комплексная геологоразведочная экспедиция сверхглубокого бурения(56) Авторское свидетельство СССР Иг 153050, кл. Е 21 В 10/16, 1963.Авторское свидетельство СССР М 473797, кл. Е 21 В 10/08, 1975.(54) ШАРОШКА БУРОВОГ (57) Использование: шар для бурения скважин, Сущ обратном конусе 6 распол кромками 8 под углом к об ного конуса 6, Режущие кр наклонены в разные старо образующих обратного ко те.уменьшается искрив жины и шарошка м повышенными нагрузка О ДОЛОТА ошечные долота ность: резцы 7 на ожены режущими разующим обратомки 8 могут быть ны относительно (уса 6. При рабочие ствола сквает работать с 1 з,п. ф-лы, 5 ил.Изобретение относится к буровой технике, а конкретно к породоразрушающим инструментам для бурения скважин - шарашечным долотам.Целью настоящего изобретения является уменьшение интенсивности искривления и повышение эффективности управления кривизной ствола скважины, особенно при проходке в крутопадающих пластах, что характерно при сверхглубоком бурении, и увеличение скорости бурения за счет увеличения проходки на долото вследствие бурения со значительными нагрузками на забой без возникновения самопроизвольного искривления скважины путем интенсификации дробяще-фрезерующего воздействия резцов, установленных на обратных конусах шарошек долота, на стенку скважины, особенно ее лежачую сторону у забоя,На фиг. 1 изображен фрагмент шарашечного долота в продольном разрезе; на фиг. 2 - частичный вид сверху долота со смещенными осями шарошек; на фиг, 3 - аналогичный вид долота с несмещенными осями шарашек; на фиг,4 - вид сбоку на шарошку по стрелке А на фиг,1 долота со смещенными осями шарошек; на фиг, 5 - аналогичный вид сбоку на шародку долота с несмещенными осями шарошек,Шарошечное долото имеет шарашки 1, смонтированные на цапфах 2 на подшипниках 3. Шарашки 1 имеют основные венцы 4, оснащенные резцами 5, и обратный конус 6, оснащеннь 1 й резцами 7, Резцы 7 имеют режущую кромку 8. Режущие кромки 8 резцов 7 располокены под углом к образующей 9 обратного конуса 6 шарошки 1 (к радиусу шарошки), причем у долот с несмещенными осями шарошек режущие кромки чередующихся резцов 10,12,14 и 11,13,15 (и т.д,) повернуты в разные стороны относительно этой образующей. Тонкими пунктирными линиями показань 1 полосы контакта 16 резцов 10-15 шарашки 1 со стенкой скважины у долота со смещением осей шарошек и 16 и 17 у долота с несмещенными осями шарашек,Работает шарошечное долото следующим образом, При вращении долота шарашки 1 перекатываются по забою. При этом резцы 5 основных венцов 4 разрушают забой скважины в дробящем или дробящескалывающем режиме (в зависимости от наличия смещения осей шарошек). По мере вращения шарошки 1 резцы 7 на обратном конусе 6 входят в контакт со стенкой скважины. Режущая кромка 8 резца 7 взаимодействует со стенкой скважины в полосе контакта 16 в положении близком к горизонтальному, поскольку эта кромка расположена под углом к радиусу щарошки, благодарячему оказывает на стенку, особенно лежа 5 чую, максимальное фрезерующее воздействие (если бы режущая кромка резца быларасположена вдоль образующей обратногоконуса шарошки, (вдоль радиуса шарошки)режущая кромка резца встречалась бы с по"0 родой практически торцом - одним концом,и фрезерующее воздействие было бы минимальным). У долот со смещенными осямишарошек взаимодействие резцов 7 со стенкой скважины происходит только в полосе15 контакта 16 (что хорошо видно на фиг,2 и 4),а у долот с несмещенными осями шарошекимеется две полосы контакта со стенкойскважины 16 и 17 (см, фиг.З и 5), Режущиекромки резцов 10,12 и 14, работавшие в20 полосе контакта 16 наиболее эффективно, вполосе контакта 17 будут взаимодейство-вать со стенкой скважины недостаточно эффективно, т,к, в результате повороташарашки на угол, практически близкий 90 О,будут контактировать со стенкой не по длине кромки, а только по ее торцу, т,е, площадьфрезерования одним резцом будет в несколько раз меньше. Поэтому в долотах снесмещенными осями шарошек режущие30 кромки череду 1 ощихся зубков 10,12,14 и11,13,15 и т.д, повернуты в разные стороныотносительно образующей обратного конуса шарошки (см.фиг.5), При работе такихдолот часть резцов будет наиболее эффек 35 тивно разрушать стенку скважины и предотвращать искривление ствола илиинтенсифицировать набор кривизны в полосе контакта 16 (резць 1 10,12,14 и т,д.), а другая часть резцов будет наиболее40 эффективно работать в полосе контакта 17(резцы 11,13,15 и т,д,),По предлагаемому техническому решению разработано шарошечное долото марки К 393,7/100 ТКЗ, предназначенное,45 преимущественно, для бурения в крепкихабразивных породах (габро, гнейсы), залегающих в крутопадающих пластах, встреченных на глубинах свыше,10 км при бурениисверхглубокой скважины СГ(Кольская),50 где искривление ствола при бурении существующими шарошечными долотагли сталопочти непреодолимым препятствием эффективному углублению скважины,Лабораторные исследования на моде 55 лях показали эффективность предлагаемоготехнического решения.Техническими преимуществами предложенного гпарошечного долота являютсяуменьшение интенсивности искривленияскважины и повышение эффективности управления кривизной ствола скважины, особенно в кругопадающих пластах, а также увеличение скорости бурения за счет увеличения проходки на долото вследствие бурения с повышенными нагрузками на забой, путем интенсификации дробяще-фрезерующего воздействия резцов, установленных нэ обратных конусах шарошек долота, на стенку скважины, особенно на ее лежачую сторону у забоя,Преимуществом предлагаемого технического решения является сокращение сроков проводки скважин, особенно сверхглубоких, при бурении в наклонных пластах, вызывающих искривление скважин. Формула изобретения 1. Шарошка бурового долота, содержащая основные зубчатые венцы, обратный 5 конус на корпусе и резцы с режущими кромками, расположенные на обратном конусе, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с цепью повышения эффективности бурения за счет уменьшения искривления ствола скважины 10 и повышения производительности буренияза счет увеличения осевой нагрузки, резцы на обратном конусе корпуса расположены режущими кромками под углом к образующим обратного конуса.15 2. Шэрошка поп.1,отл ича ющаяс я тем; что режущие кромки соседних резцов наклонены в разные стороны относительно образующих обратного конуса.1808966 Составитель В.Бердичевский Техред М,Моргентал орректор С.Патрушева акто оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 каз 1263 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 45