Буровое долото для забуривания нового ствола Советский патент 1986 года по МПК E21B10/00 E21B7/08 

Изобретение относится к бурению и может быть использовано для забуривания нового ствола в необсаженной и обсаженной трубами скважине.

Цель изобретения - повышение эффективности бурения при забуривании нового ствола скважины.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема принципа действия бурового долота.

Внешняя рабочая поверхность корпуса 1 долота сформирована пересечением конических поверхностей. На торцовой поверхности долота по спиральным кривым установлены торцовые резцы 2. Образующая обращенной к центру долота грани резца 2 параллельна оси долота. В импрегнированных долотах описанную форму вооружения имеют выступы из сверхтвердого материала. На боковой поверхности долота установлены калибрующие резцы 3.

Шаг спирали выбирается из условий достижения наибольшего эффекта винтовой нарезки, т. е. возникновение сил, перемещающих долото к периферийной части забоя при движении резцов по винтовым углублениям. Такие условия создаются тогда, когда силы сопротивления сдвигу (срезу) выступа забоя не меньше сил, возникающих при смятии материала забоя набегающей гранью резца (фиг. 2), т. е.

т-б h-a.

где б - ширина выступа между соседними углублениями, образуемыми резцами на забое, м.

Так как S б, то S -, где т и б -

соответственно предел прочности материала забоя соответственно на смятие и сдвиг; h - глубина погружения резцов в забой, м.

Опытным путем определено, что при большом шаге спирали (при S 0,08а, где а - диаметр долота, м) эффект винтовой нарезки исчезает. Спиральные ряды резцов срезают выступы между углублениями без возникновения сил, перемещающих долото в сторону периферии забоя.

Поэтому шаг спиральных кривых, по ко

торым установлены режущие ребра резцов, не должен быть больше 0,08 диаметра долота.

При вращении корпуса 1 долота происходит взаимодействие спиральных рядов резцов 2 с боковой поверхностью углублений в секторе забоя. Резцы 2 взаимодействуют с породой вертикальной набегающей гранью, расположеной к центру долота, а реактивная сила воздействует на долото от центра в сторону забуриваемого ствола. При таком расположении резцов достигается их наибольшее сцепление с забоем.

Как правило, при формировании забоя выступы между рядами резцов разрушаются, но силы, возникающие при разрушении боковой поверхности углублений, постоянно действуют на долото в сторону забуриваемого ствола и исчезают лищь тогда, когда большая часть забоя будет сформирована.

ВиЗА

Фиг.