Буровое долото Советский патент 1984 года по МПК E21B10/46 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым долотам, предназначенным для работы, преимущественно в сверхглубоких скважинах. Известно буровое долото, содержащее корпус конусообразной формы с расположенными по винтовой линии на его рабочей поверхности твердосплавными зубьями, у основания которых выведены отверстия для подачи промывочного агента к режу- ю щим зубьям 3. Недостатком данного долота является низкая pa6oTOcnoco6Hoctb в определенных условиях, например при бурении сверхглубоких скважин по крепким породам, из-за слабой разрущающей способности, вызван- 15 ной несоответствием схемы оснащения , породоразрущающими элементами, размещенными на рабочей поверхности, и недостаточно развитой системы охлаждения и промывки. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является буровое долото, содержащее соединенный с переводником полый корпус с промывочной системой, щламотводящими пазами и конусообразной рабочей 25 поверхностью, армированной породоразрущающими элементами, расположенными по спиральным линиям 2. Недостатком известного долота является низкая надежность его в условиях работы сверхглубоких скважин и сложность технологии изготовления. Цель изобретения - повышение надежности работы долота в условиях бурения сверхглубоких скважин и упрощение технологии его изготовления. Указанная цель достигается тем, что в буровом долоте, содержащем соединенный с переводником полый корпус с промывочной системой, щламотводящими пазами и конусообразной рабочей поверхностью, армированной породоразрушающими элемен- 0 тами, расположенными по спиральным линиям, корпус выполнен составным из верхней и нижней частей, соединенных посредством резьбы и сварки, и снабжен крестовиной с сообщающимися между собой ка- 5 налами на ее нижнем торце, закрепленной в нижней части корпуса, которая имеет пазы под крестовину, при этом промывочная система включает щелевидные отверстия, выполненные с внутренней стороны нижней части корпуса и сообщенные между собой 50 дополнительными отверстиями, а со шламотводящими пазами - посредством веерообразно расположенных калиброванных каналов На фиг. 1 изображены варианты общего 55 вида устройства с частичным вырезом; на фиг. 2 - вид долота со стороны рабочего торца (варианты выполнения); на фиг. 3 - 2Q ,. крестовина со стороны нижнего торца; на фиг. 4 - часть вооружения долота план; на фиг. 5 - то же, вид сбоку; на фиг. 6 - сечение А-А на фиг. 5; на фиг. 7 - фрагмент системы промывки; на фиг. 8 - сечекие Б-Б на фиг. 7; на фиг. 9 - сечение В-В на фиг. 7; на фиг. 10 - вариант общего вида устройства; на фиг. 11 и 12 - долотОдВид со стороны рабочего торца. Долото содержит корпус 1, выполненный з двух частей, в виде отдельных деталей верхней полой части 2 с центральным входным отверстием 3 и переводником 4, которая посредством резьбы 5 и сварного щва 6 соединена с нижней частью 7. В пазы 8 с внутренней стороны нижней части 7 спеканием или другими методами сварки вмонтирована крестовина 9 с прорезанными на ее нижнем торце крестообразным шлицем каналами 10. Внутри корпуса 1 при таком расположении крестовины 9 образованы открытые камеры 11. На внутренней поверхности нижней части 7 выполнены щелевидные отверстия 12, соединенные между собой дополнительными ооверстиями 13. Под каждым щелевым отверстием 12 расположены выполненные веерообразно калиброванные каналы 14. На внешней торцовой поверхности размещены породоразрушающие элементы, расположенные спиральными рядами 15, и щламоотводящие пазы 16, которые пересекают калибрующие 17 и сегментообразные породоразрушающие элементы 18, расположенные концентрически или по винтовой линии, с дополнительными щламотводящими пазами 19. При таком размещении и соответственном расположении породоразрушающих элементов образованы усиленные спирально-винтовые породоразрушающие секторы 20. Работа бурового долота при бурении скважин осуществляется следующим образом. При вращении долота, передаваемого от турбобура или через колонну бурильных труб от какого-либо другого вращательного органа, расположенные .«а торцовой поверхности породоразрушающие элементы, например в виде алмазов, разбуривают забой скважины и калибруют ее стенки, При этом одновременно под высоким давлением через переводник 4 и центральное входное отверстие 3 в верхнюю полую часть 2 подается промывочный агент, который поступает затем в сообщающиеся между собой внутри нижней части 7 корпуса 1 открытые камеры 11, а оттуда через щелевидные отверстия 12 к калиброванным каналам 14, расположенным группами под каждым шелевым отверстием 12. Выходящие из них высоконапорные струи оказывают разрушительное воздействие на породу, вымывают выбуренные частицы породы из забоя, которые выносятся по щламоотводящим пазам 16 и 19 в кольцевое пространство и далее вверх по скважине и охлаждают алмазосодержащие породоразрушающие элементы 15, 17 и 18, размещенные в спирально-винтовых секторах 20. Благодаря такой конструкции геометрической формы и взаимного расположения алмазосодержащих породоразрущающих элементов 15, 17 и 18, размещенных на рабочей поверхности и образующих в совокупности спирально-винтовые секторы 20 усиливается разрущающее воздействие долота на породу, повыщается эффект силового резания, а выполнение с внутренней стороны нижней части 7 корпуса 1 щелевидных отверстий 12, соединенных между собой дополнительными отверстиями 13 и расположенных под ними веерообразными группами калиброванных каналов 14, образует более развитую систему охлаждения и промывки долота, что особенно важно в условиях сверхглубокого бурения. При таком сочетании механического и гидравлического воздействия на крепкие породы повыщается работоспособность долота в целом, а выполнение корпуса составным - упрощает технологию изготовления.

БУРОВОЕ ДОЛОТО, содержащее соединенный с переводником полый корпус с промывочной системой, шламотводящими пазами и конусообразной рабочей поверхностью, армированной цородоразрушающими элементами, расположенными по спиральным линиям, отличающееся тем, что. с целью повышения надежности работы долота в условия.х бурения сверхглубоких скважин и упрощения технологии его изготовления, корпус выполнен составным из верхней и нижней частей, соединенных посредством резьбы и сварки, и снабжен крестовиной с сообщающимися между собой каналами на ее нижнем торце, закрепленной в нижней части корпуса, которая имеет пазы под крестовину, при этом промывочная система включает щелевидные отверстия, выполненные с внутренней стороны нижней части корпуса и сообщенные между собой дополнительными отверстиями, а со шламоотводящими пазами - посредством веерообразно расположенных калиброванных каналов.в (Л САЭ О О) 00

20

Фиг.1

.8

ФигМ

Щ

Фиг.З

.10