Буровое шарошечное долото Советский патент 1991 года по МПК E21B10/16 

Изобретение относится к породораз- ушающему инструменту, а именно к уровым долотам шарошечного типа.

Цель изобретения - повышение эксп- г уатадионной стойкости долота за счет величения количества твердосплавных ставок на периферийных венцах и сключения образования на забое непеекрытых участков.10

На фиг.1 представлено долото, обий вид; на фиг.2 - схема поражения забоя.

Буровое шарошечное долото содержитt5 апы 1 с цапфами 2 и установленные на них шарошки 3. Шарошки 3 оснащены твердосплавными вставками 4 с выступающими над шарошками 3 частями 5. Одна из шарошек 3 имеет двухрядный 20 периферийный венец b со скважинооб- разующим 7 и соседним с ним 8 рядами твердосплавных вставок 4, расположенных под разными углами к оси 9 шарошки 3, а остальные - однорядный пери- 25 ферийный венец 10, На шарошке с двухрядным периферийным венцом 6 каждая пара вставок 4 из скважинообразую- щего 7 и соседнего с ним 8 рядов расположена в одной плоскости, проходя- 30 щей через образующую 11 конуса и ось 9 шарошки 3. На шарошке с однорядным периферийным венцом 10 твердосплавная вставка 4 расположена с возможностью перекрытия своими выступающими частя- 35 ми Ь расстояния 12 между вставками, расположенными в одной плоскости на двухрядном периферийном венце 6.

Принцип работы долота заключается в следующем.40

Под действием осевой нагрузки и крутящего момента вставки 4 шарошек 3 внедряются в породу и осуществляют разрушение забоя скважины. Разрушенная порода выносится потоком промы- 45 вочной жидкости на поверхность.

Предложенная схема армировки периферийной части шарошек полностью исключает контакт корпусов шарошек с забоем скважины за счет полного пере- ,-Q крытия забоя по радиусу долота твер- досппавными вставками. Это устраняет вероятность зависания шарошек на неразрушенных кольцевых участках забоя и тем самым повышает проходку и механическую скорость бурения. При этом одновременно обеспечивается максимальное насыщение двухрядного периферийного венца шарошки вставками, что имеет решающее значение при разрушении твердых и крепких пород.

Использование клиновидных вставок в ряде случаев (для определенных типов пород) имеет преимущество перед вставками с полусферической рабочей головкой. Это преимущество особенно сказывается при бурении пластичных пород.

Предусмотрен вариант выполнения вооружения шарошек вставками с клиновидными рабочими головками, при этом скважинообразующий ряд вставок на шарошке с двумя рядами вставок на периферийном венце ориентирован режущей кромкой рабочей головки перпендикулярно образующей конуса шарошки, а аналогичный ряд на другой шарошке и соседний ряд вставок - вдоль образующей шарошки.

Установка на двух шарошках сква- жинообразующих вставок, ориентированных режущими кромками перпендикулярно образующей шарошки, обеспечивает качественную калибровку стенок скважины, что облегчает работу сква- жинообразующей вставки на третьей шарошке, ориентированной режущей кромкой вдоль образующей шарошки.

Применение данной схемы вооружения долота позволяет повысить его стойкость и снизить энергоемкость процесса разрушения породы.

Формула изобретения

Куровое шарошечное долото, содержащее лапы с цапфами и установленные на них, оснащенные твердосплавными вставками с выступающими частями конусные шарошки, из которых по крайней мере одна имеет двухрядный периферийный венец со скважинообразующим и соседним с ним рядами твердосплавных вставок, расположенных под разными углами к оси шарошки, а остальные шарошки имеют однорядный периферийный венец, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости долота за счет увеличения количества твердосплавных вставок на периферийных венцах шарошек и исключения образования на забое неперекрытых участков, на шарошке с двухрядным периферийным венцом каждая пара твердосплавных вставок из сква- жинообразующего и соседнего с ним

рядов расположена в одной плоскости, проходящей через образующую конуса и ось шарошки, при этом на шарошке с однорядным периферийным венцом вставки расположены с возможностью

перекрытия своими выступающими частями расстояние между вставками, расположенными в одной плоскости на шарошке с двухрядным периферийным венцом .

Изобретение относится к породо- разрушающему инструменту, а именно к буровым долотам шарошечною типа. Цель - повышение эксплуатационной стойкости долота за счет увеличения количества твердосплавных вставок на периферийных венцах шарошек и исключения образования на забое неперекрытых участков. Шарошки установлены на лапах с цапфами и оснащены твердосплавными вставками (ТВ) 4 с выступающими частями 5. Одна из шарошек имеет двухрядный периферийный венец (ДПВ) 6 со скважинообра- зующим 7 и соседним с ним 8 рядами ТВ 4. Расположены ТВ 4 под разными углами к оси 9 шарошки. Остальные шарошки имеют однорядный периферийный венец (ОПВ) 10. На шарошке с ДПВ 6 каждая пара ТВ 4 с рядов 7 и 8 расположена в одной плоскости, проходящей через образующую 11 конуса и ось 9 шарошки. На шарошке с ОПВ 10 расположены ТВ 4 с возможностью перекрытия своими выступающими частями 5 расстояния 12 между ТВ 4 на ДПВ 6. Предусмотрен вариант выполнения с ориентацией ТВ 4 режущей кромкой на ДПВ 6 перпендикулярно образующей конуса 11, а на ОПВ 10 - вдоль образующей 11, Иод действием осевой нагрузки и крутящего момента ТВ 4 внедряются в породу и разрушают забой скважины. Устр-во обеспечивает полное перекрытие забоя по радиусу долота ТВ 4 и максимальное насыщение ДПВ 6 шарошки ТВ 4. 2 ил. с SS (Л СГ 03 СО О 1 1

Фиг.1