Колонковое долото Советский патент 1984 года по МПК E21B10/06 

10

О

;о

сх Изобретение относится к породоразрушарощему инструменту, а именно к колонковым шарошечным долотам для бурения с отбором керна. Известно колонковое шарошечное долото, включающее корпус с обращенными к стенкам скважины цапфами, на которых посредством подшипников смон тированы шарошки в виде усеченной сферы, радиус которой равен радиусу образуемой скважины . Недостатком данного долота является низкая механическая скорость бурения в пластичных породах. Это вызвано тем, что при описанной форме шарошек не вся поверхность образуемо го забоя разрушается резанием. Исклю чение составляет его центральная часть (прикерновая), которая поражается дроблением, что и ограничивает скорость проходки известным долотом Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является колонковое долото, содержащее корпус и сменные дисковые шарошки, установленные попарно посредством горизонтальных осе и подшипников в пазах корпуса. Благодаря такой конструкции долот вся поверхность образуемого забоя скважины разрушается резанием. При этом вооружение дисковых шарошек описывает на забое спиральные траек тории, развивающиеся от керна до стенки образуемой скважины 2 Недостатком данного долота является нерациональное взаиморазмещение его шарошек, которое вследствие одинаковой кинематики приводит к полной совпадаемости спиральных траекторий от вооружения всех шарошек. В результате на поверхности забоя скважины образуются неразрушаемые целики породы (рейка), что приводит к снижению эффективности разрушения породы, а также к износу корпуса шарошек. Цель изобретения - повышение эффективности работы долота за счет исключения возможности образования рейки на поверхности забоя скважины. Поставленная цель достигается тем что в колонковом долоте, содержащем корпус и сменные дисковые шарошки, установленные попарно посредством 171 горизонтальных осей и подшипников в пазах корпуса, попарно установленные шарошки выполнены одинаковыми и имеют диаметральную плоскость симметрии. На фиг. 1 изображена схема расположения шарошек предлагаемого долота, план; на фиг. 2 - долото, разрез; на фиг. 3 и k - схемы поражения забоя скважины шарошками колонкового долота при соответственно положительном и отрицательном направлении их угла наклона в плане; на фиг. 5 то же, с предлагаемым взаиморазмещением шарошек. Долото состоит из корпуса 1, на горизонтальных осях 2 которого посредством подшипников скольжения (не показаны) установлены дисковые шарошки 3-8, оснащенные твердосплавными зубками 9. В долоте каждые две попарно установленные соседние шарошки Зи, 5и6, 7и8 выполнены одинаковыми и расположены наклонно друг к другу с образованием этими шарошками относительно проходящей межд/ ними диаметральной плоскости симметрии 10 долота углов противоположного знака {+dL и -об). Бурение скважины предлагаемым долотом осуществляется его вращением при одновременном создании осевой нагрузки. Твердосплавные зубки шарошек 3,5 и 7, установленные под положительными углами относительно плоскостей симметрии долота, скользят по породе в направлении от прикерновой центральной) части забоя к его периферии, а зубки шарошек k, 6 и 8 наоборот (4. вид траекторий на фиг. 3 и соответственно). В конечном итоге спиральные траектории от вооружения двух разных групп шарошек перекрещиваются между собой, образуя рациональную сетчатую схему поражения забоя скважины. Применение предлагаемого долота позволяет повысить механическую скорость бурения за счет исключения образойания рейки на забое скважины и проходку на долото путем предупреждения износа корпуса шарошек в межзубцовом пространстве и тем самым исключения возможности выпадения твердоплавных зубков.

Фиг.г

Фиг.З

игЛ

Риг. 5