ШАРОШКА БУРОВОГО ДОЛОТА Российский патент 1994 года по МПК E21B10/16 

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к вооружению шарошек бурового долота.

Известно шарошечное долото с усиленным вооружением шарошек.

Зубья шарошек выполнены с консольными упрочняющими перемычками у торцев.

Недостатком такого вооружения является то, что перемычки лишь упрочняют призматические зубья, но не способствуют повышению эффективности очистки забоя от шлама породы на забое.

Известно шарошечное долото с упрочняющими межзубцовыми перемычками в средней части зубьев, которые наряду с консольным упрочнением позволяют исключить сальникообразование в межвенцовых канавках, поскольку последующие порции шлама легко выдавливают предыдущие вдоль криволинейных поверхностей перемычек, не давая возможности спрессоваться шламу на их дне.

Недостатком долота является то, что межзубцовые перемычки не могут реально способствовать повышению эффективности очистки забоя от разрушенной породы.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки забоя от шлама и разрушения породы на забое.

Цель достигается тем, что в долоте, шарошки которого оснащены на основных конусах призматическими зубьями, имеющими поперечные перемычки, последние выполнены с наклоном под острым углом к образующей конуса шарошки. Такое выполнение зубьев и перемычек позволяет при сохранении консольного усиления перемычками продольных зубьев и возможности предотвращать сальникообразование улучшить очистку забоя от шлама. Наклонные перемычки, работая подобно крыльчатке насоса при оборотах шарошки при турбинном бурении порядка 1000 об/мин, создают дополнительные гидравлические потоки в призабойной зоне, способствуя более быстрому удалению шламовой подушки, наличие которой сильно сдерживает непосредственное разрушение породы зубьями.

Для того, чтобы дополнительные потоки, создаваемые наклонными перемычками, усиливали потоки промывочной жидкости в призабойной зоне в долотах с центральной промывкой, целесообразно острый угол наклона перемычек расположить в сторону вращения шарошек (со стороны периферии), а в долотах с боковой гидромониторной промывкой - в сторону, противоположную вращению.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что шарошки бурового долота отличается тем, что на основных (а если необходимо и на периферийных) венцах поперечные кольцевые перемычки выполнены с наклоном под острым углом к образующей конуса шарошки.

Таким образом, решение соответствует критерию "новизна".

Сравнение предложенного решения с другими техническими решениями в других областях позволяет сделать вывод о соответствии решения "критерию "Существенные отличия".

На фиг. 1 показана шарошка бурового долота; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2.

Шарошка содержит зубья 1 на основных конусах и периферийные зубья 2. Призматические продольные зубья 1 выполнены с поперечными перемычками 3 (например, с помощью фрезерования пальцевыми фрезами 4, концевое положение которых показано на фиг. 4).

Наличие поперечных перемычек с наклоном под острым углом к образующей конусов позволяет усилить промывку забоя дополнительными гидравлическими потоками и быстро удалять шламовую подушку.

Использование: вооружение шарошек бурового долота для бурения скважин. Сущность: перемычки выполнены наклонными к образующим конусов шарошки под острым углом. Для долота с центральной промывкой наклон выполнен в сторону вращения шарошки. Для долота с боковой промывкой наклон перемычек выполнен в сторону, противоположную вращению шарошки. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. ШАРОШКА БУРОВОГО ДОЛОТА, содержащая корпус, расположенные на корпусе венцы призматических продольных фрезерованных зубьев и поперечные перемычки, расположенные между зубьями, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности шарошки за счет улучшения очистки забоя дополнительно создаваемым шарошкой потоком бурового раствора, перемычки выполнены наклонными под острым углом к образующим конусов шарошки. 2. Шарошка по п.1, отличающаяся тем, что для долота с центральной промывкой перемычки наклонены в сторону вращения шарошки. 3. Шарошка по п.1, отличающаяся тем, что для долота с боковой промывкой перемычки наклонены в сторону, противоположную вращению шарошки.