Буровое шарошечное долото Советский патент 1983 года по МПК E21B10/18 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к шарошечным долотам с центральной пр.одувкой.

Известно шарошечное долото, содержащее корпус, на цапфах которого смонтированы шарошки, и систему . очистки забоя от шлама, включающее центральный патрубок с боковыми прорезями, ориентированными в надшарошечное пространство flL

Наиболее близким к предложенному, по технической сущности и достигаемому результату является буровое шарошечное долото, содержащее корпус с ниппелем и цапфами, на которых сМонтированы шарошки, и установленное в полости ниппеля центральное .сопло с коническим участком на внутренней поверхности и боко;выми направленными в проемы между шарошками прорезями,число которых соответствует числу шарошек Г2 . .

Недостатком известных долот является малая эксплуатационная стойкость, что связано с некачественной схемой удсшения шлама из призабойнрй зоны.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости долота, преимущественно при бурении по крепким породам.

Эта цель достигается тем,что в буровом шарошечном долоте, содержащем корпус, с ниппелем-и цапфами, на которых смонтированы шарошки, и установленное, в полости ниппеля центральное сопло с коническим участком на внутренней поверхности и боковьл ш, направленными в проемы между шарошками прорезями, число которых соответствует числу шарошек, центральное сопло выполнено с радиальными отверстиями, . расположенными симметрично между прорезями и направленными в надшарошечноепространство, при этом верхние кромки прорезей и радиальных отверстий расположены на одном уровне, причем площадь ради-альных отверстий и боковых прорезей в зоне конического участка сопла равны между собой, а сумма их площадей .Fg связана с площадью осевого выходного канала сопла

соотношением

ок

4 0/5-0,6.

Ok

rnv

На фиг.1 изображено долото, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 на фиг.3 график изменения проходки на долото в зависимости от соотношения fg / FOK

Долото содержит корпус 1 с присоединенным ниппелем 2, из полости 3 которого отходят продувочные каналы 4, через которые очистной агент подается в опору долота для ее охлаждения. В полости 3 расположено цент ральное сопло 5.Корпус имеет цапфы 6, на которых смонтирован шарошки 7. .Сопло 5 имеет осевой канал 8, боковые прорези 9, ориентированные в проемы между шарошками 7, и радиальные отверстия 10, направленные в пространство 11 над шарошками 7. Сопло 5 на внутренней поверхности имеет конический участок 12, в зоне которого выполнены радиальные отверстия 10, причем верхняя кромка прорезей 9 и отверстий 10 расположена на одном уровне, соотвсэтствующем уровню верхней границы канала, образованного стыком долота. Стрелками 13 показана схема движения очистного агента.

При работе долота очистной агент подается в полость 3 резьбового ниппеля 2, оттуда часть агента поступает через каналы 4 в полость опоры, через осевой канал 8 - на забой сква,жины, через боковые прорези 9 - в пространство между шарошками, а через радиальные отверстия - в пространство 11 над шарошками. Струи агента, выходящие из канала 8, попадают на забой и, отражаясь от него, уносят разрушенную породу вверх в пространство между шарошками и в затрубное пространство. Поток очистного агента,, выходящий из радиального отверстия 10, создает .воздушную подушку, и направляет частицы разбуренной породы в пространство между шарошками и далее в затрубное пространство. Такое распределение потоков очистного агента препятствует попаданию частиц выносимой породы на забой и повторному их измельчению.. Причем благоприятные условия для своевременной и быстрой очистки забоя от шлама и транспортировка его в затрубное пространство имеют место при соотношении суммарной площади F боковых прорезей 9 в зоне конического участка 12 и радиальных отверстий 10 к площади Fp осевого Кс1нала 8, равным 0,5-0,6, при одновременном соблюдении условия равенства площадей боковых прорезей 9 в зоне конического участка 12 сопла 5 и радиальных отверстий 10.

Оптимальное значение указанных значений площадей установлено на основании проведз енных исследований и дано в таблице.

БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО, содержащее корпус с ниппелем и цапфами , на которых смонтированы urapcmiки, и установленное в полости ниппеля центральное сопло с коническим участком на внутренней поверхности и боковыми направленными в проемы между шарошками, прорезями, число которых соответствует числу шарошек., отличающееся тем, что, с целью повышения еЬо эксплуатационной стойкости при бурении по крепким породам, центральное сопло выполнено с радиальныг-м отверстиями, расположенными симметрично между прорезями и направленными в надшарошечное пространство, при этом верхние кромки прорезей и радиальных отверстий расположены на одном уровне, причем площадь радиальных отверстий и боковых прорезей в зоне конического участка сопла равны между собой, а сумма их площгщей F связана с площадью осевого выходного канала сопла Р соотношением Q F.,® ,5-0,6. (П ок О) 4 да. СП)