СПОСОБ ВТОРИЧНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БУРОВЫХ ДОЛОТ Российский патент 2000 года по МПК E21B10/12 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам вторичного использования отработанных буровых шарошечных долот.

Известен способ повышения работоспособности шарошечных долот, при котором в сваренные между собой секции на цапфах смонтированы шарошки, удерживаемые радиально-упорным подшипником, выполняющим функции замка, причем в секциях просверлены отверстия для подвода к опорам воздуха с целью их охлаждения и предотвращения попадания буровой мелочи в опоры шарошек [1].

Тем не менее в 78% случаев долота становятся непригодными для дальнейшей эксплуатации из-за отказов опор шарошек (см. Техника, технология и опыт бурения скважин на карьерах. Под ред. В.А. Перетолчина. - М.: 1993, с. 216) и не поддаются ремонту и восстановлению (там же, с. 220).

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является способ реставрации долот, включающий отбраковку вышедших из строя шарошечных долот, промывку их в керосине и очистку, разрезку на строгальном станке по сварному шву, между лапами долота, на секции, отбраковку неработоспособных секций и сборку работоспособных с помощью специальных хомутов, затем устранение разновысотности шарошек и их биение относительно резьбы, сварку секций электродами при непрерывном охлаждении долота проточной водой, нарезку замковой конической резьбы и заполнение полости опор шарошек смазкой [2].

Однако известный способ характеризуется сложной технологией, высокой стоимостью восстановленных долот, что делает восстановление нерентабельным. Кроме того, восстановленные долота из-за частых отказов опор шарошек в большинстве случаев непригодны для дальнейшей эксплуатации.

Основной задачей изобретения является повышение надежности и долговечности восстановленных долот за счет использования в качестве режущего органа породоразрушающих дисков, а также сокращение затрат на восстановление долот за счет применения упрощенной технологии их реставрации.

Для решения поставленной задачи в способе вторичного использования буровых долот, включающем отбраковку вышедших из строя долот, промывку их в керосине и очистку с последующим отделением шарошек от лап, причем к лапам приваривают накладки для усиления, фрезеруют радиальные пазы и сверлят перпендикулярно к ним отверстия под палец, а затем в паз вставляют породоразрушающий диск и соединяют его с лапой посредством пальца с возможностью вращения диска в пазу. Ось фрезерования радиального паза в лапах может изменяться на угол α от 0 до 20^o в сторону против часовой стрелки и определяется физико-механическими свойствами разрушаемых пород, увеличиваясь с возрастанием коэффициента крепости породы. Породоразрушающий диск армируется зубками (штырями) из металлокерамического твердого сплава.

По отношению к прототипу у предлагаемого способа имеются следующие отличительные признаки: к лапам для усиления приваривают накладки, фрезеруют радиальные пазы и сверлят перпендикулярно к ним отверстия под палец, а затем в паз вставляют породоразрушающий диск и соединяют с лапой посредством пальца с возможностью вращения его в пазу. Ось радиального паза в лапах фрезеруют под углом α от 0 до 20^o в сторону против часовой стрелки в зависимости от физико-технических свойств разрушаемых пород. Породоразрушающий диск армируется зубками. Угол фрезерования α 0 - 20^o выбирается исходя из крепости пород и увеличивается с увеличением коэффициента их крепости.

Угол оси фрезерования пазов более 20^o ведет к снижению надежности и ухудшению режимов эксплуатации.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображено восстановленное буровое долото; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.

Способ заключается в следующем. Отбракованные ввиду заклинивания и износа шарошек трехшарошечные долота, состоящие из корпуса 1, лап 2 и шарошек (на чертеже не показано), промывают в керосине и очищают от грязи. Шарошки отрезают от лап 2 и к лапам для усиления приваривают накладки 3. Затем фрезеруют радиальные пазы 4, причем расположение оси 5 фрезерования зависит от физико-механических свойств горных пород, где предполагается использовать восстановленное долото, и может изменяться на угол α (фиг. 2) от 0 до 20^o, в сторону, против часовой стрелки, возрастая с увеличением коэффициента крепости породы. Перпендикулярно пазам 4 сверлят отверстия 6 под палец 7. Вставляют породоразрушающий диск 8, который предварительно армируют по периметру зубками (штырями) 9 из металлокерамического твердого сплава, в паз 4 и соединяют его с лапой 2 посредством пальца 7 и шайб 10. Породоразрушающий диск 8 должен свободно вращаться на пальце 7. Буровое долото восстановлено и готово к вторичному использованию.

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом прост в осуществлении, что позволяет значительно снизить затраты на восстановление долот, а также повысить надежность и износостойкость восстановленных долот при дальнейшем их использовании.

Литература
1. Перетолчин В.А. Вращательное и шарошечное бурение скважин на карьерах. - М.: Недра, 1983, с. 120.

2. Савохин М. С., Катанов Б.А. Машинист буровой установки на карьерах: Учебное пособие для учащихся профтехобразования. - М.: Недра, 1992, с. 287 - 288.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам вторичного использования отработанных буровых, шарошечных долот. Долота с заклиненными и изношенными шарошками промывают и очищают от грязи. Шарошки отделяют от лап и к лапам приваривают накладки. Фрезеруют радиальные пазы, причем ось фрезерования радиального паза изменяется на угол α от 0 до 20^o против часовой стрелки и определяется физико-механическими свойствами разрушаемых пород. Перпендикулярно оси паза сверлят отверстие под палец. Затем в паз вставляют породоразрушающий диск и соединяют с лапой посредством пальца с возможностью вращения диска в пазу. Повышаются надежность и долговечность долот. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ вторичного использования буровых долот, включающий отбраковку вышедших из строя долот, промывку их в керосине и очистку, отличающийся тем, что шарошки отделяют от лап и к лапам для усиления приваривают накладки, фрезеруют радиальные пазы и сверлят перпендикулярно к ним отверстие под палец, затем в паз вставляют породоразрушающий диск и соединяют с лапой посредством пальца для свободного вращения диска в пазу. 2. Способ вторичного использования буровых долот по п.1, отличающийся тем, что ось фрезерования радиального паза в лапах может изменяться на угол α от 0 до 20^o в сторону против часовой стрелки и определяется физико-механическими свойствами разрушаемых пород, увеличиваясь с возрастанием коэффициента крепости породы. 3. Способ вторичного использования буровых долот по п.1, отличающийся тем, что породоразрушающий диск армируют зубками или штырями из металлокерамического твердого сплава.