Буровое шарошечное долото Советский патент 1985 года по МПК E21B10/18 

1 Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, и может быть использовано при бескерновом роторном бурении с обратновсасьгаающей промьшкой. Цель изобретения - повьшение эффективности работы долота при бурении с обратной промывкой по пластич ным породам за счет уменьшения саль никообразования. На фиг. 1 изображено буровое долото, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг, 2. Трехшарошечное асимметричное долото сострит из корпуса 1, лап 2 и 3, промывочного канала 4, эксцентрично смещенного относительно оси долота, на конце которого располо.жено сопло 5. Торец сопла 5 расположен ниже горизонтальной оси шарошек 2. Внутренняя поверхность сопла 5 образована пересечением боковой поверхности усеченного конуса с рав ными симметрично расположенными в межшарошечном проеме цилиндрами 6 под острым углом к оси конуса. Нижн торец сопла 5 вьшолнен со скосами в вертикальньк плоскостях двух прибли женных к оси долота цилиндров 6, пр этом угол скосов составляет 30-50 плоскости, перпендикулярной оси долота . Величина оптимального угла скоса установлена на основании экспериментальных исследований. Трехшарошечное асимметричное дол то работает следующим образом. При вращении долота вокруг своей оси породоразрушающие элементы 2 и разбуривают горную породу, которая удаляется с забоя потоками промывоч ной жидкости. В процессе обратновса сывающего эрлифтного бурения призабойные потоки промьшочной жидкости 07 при движении в обратном направлении распределяются в свободные проемы 7, 8и 9 между шарошками 2 и 3 QT периферии, забоя к центру сопла 5. При вращении шарошек 2 и 3 между зубьями возникают зоны с повьш1енной турбулизацией потока, что влияет на увеличение гидравлических сопротивлений в межшарошечных прбемах 7, 8 и 9. Ввиду асимметрии долота турбулизация потока в проемах 8 и 9 между большой 2 и малыми 3 шарошками значительно выше, чем между малыми шарошками 3 в проеме 7, а при постоянном напоре эрлифта скорости потоков промывочной жидкости возрастают в зонах с наименьшими сопротивлениями, что увеличивает объемньй расход промывочного агента в проеме 7. За счет этого вооружение большой шарошки 2 менее подвержено гидродинамическому воздействию потоков жидкости, что приводит к образованию на ней сальника. Благодаря тому, что нижний торец сопла 5 выполнен со скосами в вертикальных плоскостях двух приближенных к оси долота цилиндров 6 и сориентированных в проемы 8,9, площади проходных сечений призабойных проемов между нижним торцом цилиндров 6 сопла 5 и поверхностью забоя увеличиваются до размеров, при которых объемные расходы Промывочной жидкости будут распределяться в зависимости от соотношения гидравлических потерь в межшарошечных проемах 7, 8 и 9. В результате происходит перераспределение гидравлической мощности поперечных призабойных потоков промьгаочного агента с проема 7 в проемы 8 и 9и интенсификация воздействия потоков на элементы вооружения большой шарошки 2 , что позволит избежать образование . на ней сальника.

1. БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО, содержащее лапы с шарошками,промывочный канал с расширяющимся в сторону забоя соплом, внутренняя поверхность которого образована пересечением боковой поверхности усеченного конуса с равными симметрично расположенными цилиндрами, наклоненными к оси конуса под острым углом, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения эффективности его работы при бурении с обратной промывкой по пластичным породам за счет уменьшения сальникообразования, шарошки и промьйочный канал расположены асимметрично относительно оси долота, а торцовая поверхность сопла вьтолнбна со скосами, плоскости которых пересекают цилиндрические поверхности сопла, обращенные к оси S долота, под острым углом к плоскости, b перпендикулярной оси долота. 2. Долото ПОП.1, отличающееся тем, что угол скоса сопла составляет 30-50®.