Буровое долото Советский патент 1983 года по МПК E21B10/42 

Изобретение относится к горной промышленности, а более конкретно к породоразрушающему инструменту для бурения шурфов и скважин в пластичных рородах.

Известно буровое долото, включающее корпус с породоразрушающими органами в виде лопастей и центральный полый шпиндель с установленными на нем изогнутыми патрубками, направленными на каждый породоразрушающий орган, каналы которого сообщены с внутренней полостью шпинделя, закрепленный на шпинделе забурник и средство соединения с буровой колонной, причем под каждым изогнутым патрубком установлено по дополнительному патрубку направляющему потоки промывочной жидкости на каждый породоразрушающий орган встречно потокам из изогнутых патрубков 1 .

Недостатком такого бурового долота является низкая эффективность бурения по породам тугопластичной ,консистенции, что объясняется взаимным гащением скорости промывочной жидкости у потоков, направленных встречно друг другу.)

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является буровое долото, содержащее корпус с присоединительным элементом и осевым каналом, оснащенным гидромониторной насадкой, породоразрушающий орган в виде лопасти с направляющей для потока промывочной жидкости 2.

Применение данного долота связано со значительными энергозатратами, что объясняется трудностью удаления срезанных пластичных пород с забоя скважины и возможностью образования сальника над долотом или непосредственно в зоне работы долота.

Цель изобретения - снижение энергоемкости процесса разрушения пластичных пород за счет дополнительного измельчения разрушенной породы промывочной жидкостью.

Цель достигается тем, что в буровом долоте, содержащем корпус с присоединительным элементом и осевым каналом, оснащенным гидромониторной насадкой, Породоразрущающий орган в виде лопасти с направляющей для потока промывочной жидкости, лопасть и направляющая по всей длине передней грани имеют канал, ось которого лежит с осью гидромониторной насадки в одной плоскости.

Долото снабжено дополнительными гидромониторной насадкой и породоразрущающим органом, установленными симметрично основным, и конусообразным фиксатором, закрепленным в месте соединения лопастей со стороны забоя соосно оси корпуса.

На фиг. 1 изображено долото, общий вид на фиг. 2 и 3 - соответственно сечения А-А и Б-Б на фиг. 1.

Буровое долото содержит корпус 1, в верхней части которого имеется присоединительный элемент в виде замковой резьбы 2 для подсоединения к колонне бурильных труб (не показана). В корпусе выпо15нен осевой канал 3, на выходе которого установлены основная и дополнительная гидромониторные насадки 4. К нижней части корпуса жестко присоединены породоразрушающие органы в виде дугообразной лопасти 5, рабочая часть которых армирована твердым сплавом 6. В месте соединения лопастей между собой со стороны забоя- установлен фиксатор 7 - конусообразный стержень, расположенный ниже уровня рабочей части лопасти. По всей длине лопасти 5 и направляющей 8 выполнен канал 9 открь1того типа, ось которого лежит в одной плоскости с осью гидромониторной насадки 4, при этом оси каналов на каждой лопасти 5 как и оси насадок смещены относительно продольной оси долота. Канал 9 в рабочей части лопасти расположен выше режущей кромки, армированной твердым сплавом 6.

Буровое долото работает следующим образом.

При вращении долота режущая кромка лопастей 5 отделяет слой породы и последняя поступает в канал 9 на рабочей части лопасти. Струя промывочной жидкости, вытекая из насадки 4 и направляясь по каналу 9, размывает породу, переводя ее в глинистый раствор. Неразмытые остатки породы увлекаются струей с направляющей 8 в продолжение канала 9 на лопасти 5 и подаются к выходу насадки 4, где опять попадают в зону действия исходящей струи (путь потока промывочной жидкости показан на фиг. 1 стрелками). В зоне выхода струи остатки породы подхватываются ею и направляются опять к началу канала 9. При встрече с телом лопасти с большой скоростью (скорость исходящей струи должна составлять 50-60 м/с) остатки породы измельчаются, а неизмельченные остатки по каналу 9 опять подаются под насадку, пока вся срезанная порода не перейдет в промывочный раствор. Фиксатор 7, углубляясь впереди забоя, служит для сохранения направления скважины; он не несет на себе породоразрущающих элементов, так как предложенное буровое долото (как и прототип) по своему существу является гидромониторным снарядом для мягких, пластичных, склонных к налипанию пород.

Дополнительному измельчению разрушенной породы способствует наличие дополнительного породоразрушающего органа, установленного симметрично основному и также выполненного с каналом 9, ось которого совмещена с осью дополнительной гидромониторной насадки 4.

Такое выполнение предложенного долота позволяет за счет эффективного измельчения разрушенной породы значительно снизить энергоемкость разрушения пластичных пород.

Л-/1 Х ХД ЛФиг.2

ВВ

1. БУРОВОЕ ДОЛОТО,содержа-. щее корпус с присоединительным элементом и осевым каналом, оснащенным гидромониторной насадкой, породоразрушающий орган в виде лопасти с направляющей для потока промывочной жидкости, отличающееся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса разрушения пластичных пород за счет дополнительного измельчения разрущенной породы промывочной жидкостью, лопасть и направляющая по всей длине передней грани имеют канал, ось которого лежит с осью гидромониторной насадки в одной плоскости. 2. Долото по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными гидромониторной насадкой и породоразрушающим органом, установленными симметрично основным и конусообразным фиксатором, закрепленным в месте соединения лопастей со стороны забоя соосно оси корпуса. сл ISD со о Од