ШАРОШКА БУРОВОГО ДОЛОТА Российский патент 1995 года по МПК E21B10/16 

Изобретение относится к буровому породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам.

Известна шарошка бурового долота, у которой для уменьшения образования воротников зубцы соседних венцов размещены по синусоиде в шахматном порядке [2]
Недостатком такого решения является то, что при бурении особо крепких горных пород образовываются воротники, так как не происходит полного в процессе бурения перекрытия забоя в связи с тем, что радиусы развертки венцов по забою постоянны при перекатывании шарошки по забою скважины [1]
Известна шарошка бурового долота (прототип), у которой для исключения воротникообразования зубцы размещены из расчета полного перекрытия забоя.

Недостатком такого решения является то, что для особо крепких горных пород, а также крепких, воротники образовываются с незначительной высотой, но достаточной для отпадения конусов шарошек и, как следствие, уменьшения скорости бурения.

Целью изобретения является исключение воротникообразования на забое скважины и повышение эффективности бурения.

Цель достигается тем, что в шарошке бурового долота, содержащей конусные шарошки с венцами породоразрушающих зубцов твердого сплава, расположенных радиально вдоль образующих шарошки с переменным шагом между зубцами, равным члену последовательности арифметической прогрессии на всей длине окружности венца, размещение зубцов вдоль радиальной развертки расположения твердосплавного вооружения выполнено по синусоиде, четверть периода которой укладывается на всю длину окружности венца по спирали.

На фиг. 1 показана шарошка бурового долота; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 следы внедрения за первый оборот шарошки; на фиг. 4 то же, за второй оборот шарошки.

У шарошки 1 бурового долота на венце 2 зубцы 3 из твердого сплава расположены радиально вдоль образующих шарошки с переменным шагом между зубцами, равным члену последовательности арифметической прогрессии на всей длине окружности венца. Кроме этого размещение зубцов 3 вдоль радиальной развертки расположения твердосплавного вооружения выполнено по синусоиде, четверть периода которой укладываются на всю длину окружности венца по спирали.

Шарошка работает следующим образом.

При бурении взрывных скважин шарошка 1 вращается вокруг своей оси и венцом 2, на котором имеются твердосплавные зубцы 3, поражает породу забоя скважины 4. Зубцы 3 расставлены по синусоиде 5. От взаимодействия зубцов 3 c забоем скважины 4 образовываются лунки выкола 6 в породе забоя 4. Так как зубцы 3 размещены по синусоиде 5, четверть периода которой укладывается на всей длине окружности венца 2 по спирали, то направление 7 воздействия зубцов 3 на забой 4 перекрывает ширину всего венца 2, чем и исключается образование воротников на забое скважины 4.

Такое решение позволяет исключить воротникообразование как в пределах ширины венца 2, так и в межвенцовом промежутке, отпечатки поражающих воздействий которых направлены на забой скважины 4.

Использование: буровой породоразрушающий инструмент, в частности буровые шарошечные долота. Сущность: в шарошке бурового долота размещение зубцов вдоль радиальной развертки расположения твердосплавного вооружения выполнено по синусоиде, четверть периода которой укладывается на всю длину окружности венца по спирали. 4 ил.

ШАРОШКА БУРОВОГО ДОЛОТА, содержащая венцы породоразрушающих зубцов твердого сплава, расположенных радиально вдоль образующих шарошки с переменным шагом между зубцами, равным члену последовательности арифметической прогрессии на всей длине окружности венца, отличающаяся тем, что, с целью исключения воротникообразования на забое скважины и повышения эффективности бурения, размещение зубцов вдоль радиальной развертки расположения твердосплавного вооружения выполнено по синусоиде, четверть периода которой укладывается на всю длину окружности венца по спирали.