Буровое шарошечное долото Советский патент 1988 года по МПК E21B10/18 

оо го

со

Изобретение отноеитея к бурению екважин и позволяет увеличить эффектив- ноеть промывки путем рационального раепре- деления потоков по забою и повышения технологичноети изготовления долота. Оно содержит полый корпуе, соетояш,ий из еое- диненных еекций-лап 2 е шарошками (Ш), и центральный промывочный канал (ПК). В к аждой. еекции-лапе 2 нижняя чаеть по- верхноети, образующей ПК, выполнена из цилиндричеекого 5, конфузорного 6 и форми- руюш,его 7 учаетков (У). В У 6,7 выполнена сквозная спиральная продольная канавка 8 с наклонным к оси долота дном. Суммарная плош,адь поперечного сечения сектора ПК на У 6 и канавки 8 выполнена монотонно уменьшающейся от У 5 к У 7 и определяется из раечетной формулы. Причем прямая, ка- еательная к оеи канавки 8 на ее выходной кромке, направлена в проем между Ш. Вращающиеся Ш поражают породу забоя. Жидкость отводит отделенные частицы породы к периферии забоя. При прохождении 40 У 5,6 жидкость получает ускорение и истекает из У 7, разделяясь на центральный и щелевые периферийные потоки. Они улучшают очистку забоя и исключают еальнико- образование вооружения Ш. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. SS (Л

Фиг.З

Изобретение относится к бурению скважин и может найти применение при проектировании, изготовлении буровых шарошечных долот секционного типа.

Целью изобретения является увеличение эффективности промывки путем рациональ- ного распределения потоков по забою и повышения технологичности изготовления долота.

На фиг. 1 и 2 изображено долото; на фиг. 3 - узел J на фиг. 1; на фиг. 4 - вид А на фиг. 3; на фиг. 5 - то же, при выполнении канавки спиральной.

Буровое долото содержит полый корпус 1, состояший из соединенных друг с другом секций-лап 2 с установленными на них шарошками 3 и содержащий промывочный канал 4, составленный из секций-лап 2.

В каждой секции-лапе 2 нижняя часть поверхности, образующей центральный промывочный канал, выполнена из плавно переходящих друг в друга шлиндрического 5, конфузорного 6 и формирующего 7 участков, при этом в конфузорном 6 и формирующем 7 участках выполнена сквозная продольная канавка 8 с наклоненным к оси долота дном 9, а суммарная плон1адь поперечного сечения канала 4 и канавки 8 выполнена монотонно уменьщающейся от цилиндрического участка 5 к формируюп ему 7 и подчиняется соотношению 5«х,кф. ( 1,05--1,25) 5вых.кф.,

где в.х.кф. - площадь промывочного канала 4 на входе в конфузорный участок 6;

5иых.кф. - площадь промывочного канала 4 на выходе из конфузорного участка 6.

Сквозная канавка 8 может быть выполнена спиральной, при этом прямая касательная к оси канавки на ее выходной кромке направлена в проем между шарошками. Долото работает при бурении скважин следующим образом.

При вращении долота с помощью ротора или забойных двигателей (не показаны) шарошки 3 вращаются по забою и своим вооружением поражают породу забоя, отделяя от него частицы породы. Жидкость, прокачиваемая через промывочный канал 4, подается к забою и отводит отделенные частицы породы к периферии забоя, к местам подъема жидкости от забоя, вместе с частицами отбуренной породы. При прохождении по цилиндрическому уч астку 5 промывочного канала 4 и ее конфузорному участку 6 жидкость получает ускорение и с повышенной скоростью истекает из формирующего участка 7 канала 4. При этом поток распределяется на центральный (действует на вершины uiapoiHeK и частично на центральную часть забоя, где, отражаясь от него, растекается к

5

0

5

0

5

5

5

0

периферии) и щелевые периферийные (действуют либо на элементы долота и шарошки, либо в пространстве между шарошками в зависимости от направления канавки). Причем если канавка направляет поток в пространство между шарощками при спиральном выполнении канавки, то увеличивается скорость радиального течения жидкости по забою, в связи с чем значительно улучшается очистка забоя. Если же поток из канавок направлен на вооружение щарошек, то при этом практически исключается саль- никообразование, что очень важно при бурении в мягких и вязких породах.

В долотах, предназначенных для работы в породах средней и высокой твердости, практически не наблюдается сальникообразо- вание, и основной целью системы промывки долота является своевременная эвакуация частиц отбуренной породы, вследствие чего задачей является повышение скорости, потока по забою, направленного от центра к периферии, при этом должна повыщаться скорость именно в проеме между шарошками.

Формула изобретения

5вх.кф. (1,05-1,25) 5вых.кф.,

где 5,х.хф - площадь сектора промывочного канала на входе в конфузорный участок;

Setw.w - площадь сектора промывочного канала на выходе конфузорного участка.

(pUS.i

фае.2

ВидА

Фиг.

В ид А

Фиг. 5