Долото для вращательного бурения Советский патент 1991 года по МПК E21B10/42 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к долотам для вращательного бурения.

Целью изобретения является повышение эффективности работы долота путем увеличения скорости бурения и уменьшения пы- леобразования.

На фиг. 1 показано долото, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - то же, вид сбоку.

Долото содержит корпус 1 с хвостовиком 2 и два разновысоких и разноудаленных от продольной оси долота пера 3 и 4, оснащенные твердосплавными вставками 5 и 6 соответственно. Перо 3 является передовым и расположено ближе к оси долота, а перо 4 - отстающим и более удаленным от оси долота. Между перьями 3 и 4 образована рассечка 7. Внутренняя боковая грань 8 отстающего пера 4 снабжена уступом 9, на котором размещена керноразрушающая вставка 10, имеющая положительный передний угол (а), режущую кромку 11, лежащую в основной диаметральной плоскости, и наружную 12 и внутреннюю 13 боковые грани, параллельные оси долота. Наружная боковая грань 14 передового 3 и внутренняя боковая грань 8 отстающего 4 перьев параллельны оси долота, а внутренняя боковая грань 15 передового 3 и наружная боковая грань 16 отстающего 4 перьев параллельны между собой и наклонены к оси долота под углом (р), равным 2-3°, в направлении уменьшения ширины перьев от их вершин к основанию. При этом отношение расстояния (/) от оси долота внутренней боковой грани 13 керноразрушающей вставки 10 к аналогичному расстоянию (Lft) линии 17 пересечения рабочего торца 18 передового пера 3 с его внутренней боковой гранью 15 и отношение высоты (/эд) керноразрушающей вставки 10 от дна рассечки 7 к аналогичной высоте (Н) передового пера 3 составляет от 0,3 до 0,5.

Долото работает следующим образом.

В процессе бурения на долото передаются осевая нагрузка и крутящий момент, под действием которых передовое ближнее к оси долота перо 3 прорезает в горном массиве кольцевую щель, а следующее за ним отстающее более удаленное от оси долота перо 4 формирует скважину (шпур), работая в облегченном режиме за счет дополнительной поверхности обнажения, создаваемой первым пером. Образующийся при этом керн уменьшается керноразрушающей вставкой до размера, обеспечивающего разрушение керна крупным сколом. Выполнение наружной боковой

грани 14 передового 3 и внутренней боковой грани 8 отстающего 4 перьев параллельно оси долота, а внутренней боковой грани 15 передового 3 и наружной боковой

грани 16 отстающего 4 перьев наклонными к оси долота и параллельными между собой создает свободные зазоры между вышеупомянутыми гранями перьев долота и стенками скважины (шпура) и боковой поверхностью керна, чем предотвращается защемление и истирание разрушенной породы, попадающей между перьями долота и цилиндрическими поверхностями скважины (шпура) и керна.

Благодаря тому, что перья и кернораз5 рушающая вставка долота разрушают массив по разным линиям резания при наличии дополнительных поверхностей обнажения и гарантированных зазоров между перьями долота и стенками скважины (шпура) и керном, увеличивается скорость бурения и

0 уменьшается выход пыли. Все это повышает эффективность работы долота.

Формула изобретения

5 Долото для вращательного бурения, содержащее корпус с -хвостовиком, два образующих рассечку разновысоких и разноудаленных от продольной оси долота пера, из которых более удаленное перо выполнено отстающим, отличающееся тем, что, с

0 целью повышения эффективности работы долота путем увеличения скорости бурения и уменьшения пылеобразования, оно снабжено керноразрушающей вставкой, размещенной на уступе, выполненном на внутренней боковой грани отстающего пера, при

5 этом керноразрушающая вставка имеет положительный передний угол и режущую кромку, лежащую в основной диаметральной плоскости, и боковые грани, параллельные оси долота, причем наружная боковая грань передового и внутренняя боковая грань отстающего перьев параллельны оси долота, а внутренняя боковая грань передового и наружная боковая грань отстающего перьев параллельны между собой и наклонены к оси долота под углом 2-3° в направ5 лении уменьшения ширины перьев от их вершин к основанию, при этрм отношение расстояния от оси долота внутренней боковой грани керноразрушающей вставки к аналогичному расстоянию линии пересечения рабочего торца передового пера с его

0 внутренней боковой гранью и отношение высоты кернообразующей вставки от дна рассечки к аналогичной высоте передового пера составляет от 0,3 до 0,5.

0

Г8

11

ГО

11

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить эффективность работы долота (Д) для вращательного бурения путем увеличения скорости бурения и уменьшения пылеобразования. В корпусе 1 Д расположены ближнее к оси Д передовое перо (П) 3 и более удаленное от оси Д отстающее П 4, образующие рассечку 7. Внутренняя боковая грань 8 П 4 снабжена уступом 9 с размещенной на нем керноразрушающей вставкой (KB) 10 с положительным передним углом, режущей кромкой 11, лежащей в основной диаметральной плоскости, и наружной 12 и внутренней 13 боковыми гранями, параллельными оси Д Наружная боковая грань 14 П 3 и внутренняя боковая грань 8 П 4 параллельны оси Д. Внутренняя боковая грань 15 П 3 и наружная боковая грань 16 П 4 параллельны между собой и наклонены к оси Д под углом в направлении уменьшения ширины перьев от их вершин к основанию. Отношение расстояния (lg) от оси Д внутренней боковой грани 13 KB 10 к аналогичному расстоянию (Lp) линии пересечения 17 рабочего торца 18 П 3 с его внутренней боковой гранью 15 и отношение высоты (hg) KB 10 от дна рассечки 7 к аналогичной высоте (Нр) П 3 составляет от 0,3 до 0,5. В процессе бурения П 3 прорезает в массиве кольцевую щель. Следующее за ним П 4 расширяет скважину (шпур) до требуемого диаметра, a KB 10 уменьшает керн до размера, обеспечивающего его разрушение крупным сколом. 3 ил. S (Л ОЭ 1C о ел ас ос

Фиг. 2

Фиг.З