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

HC ../ i . л cji ч сател л ая, проведенная seiirtS f V и Жс-йшую к о с .л дало точку, першее оетсй с: первой касательной под ос- трьь. vrnorvi, не превышающим 30°. В лро- цьссе Ьу оония по угольному плас. у со сложном I глпеометрией Л 5 долота могут пс- очеоедно чонтактировать с более твердой породой кровли или подошвы пласта. При 1том к ) (аитируюшая с более твердой породой Л 3 смещаете г под действием увеличен Hi- 4 т-анге гх чальных нагрузок к центру

долота с ызывая смещение от центра долота (Соугих Л 5 под действием избыточного давления внутри полости 3, сопровождающееся перетеканием жидкости из штоковых полостей 10 последних Л 5 Б шоковую полость 10 первой Л 5 по каналам 8 результата долото отклоняется в угольный пласт, т.е. самоориентируется внутри угольною пласта Корпус 1 долота вместо с поршнями 7 и штоками 8 может быть использован многократно 3 лп,

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить качество буровых работ за счет самоориентации долота для вращательного бурения внутри угольного пласта со сложной гипсометрией и одновременно увеличить проходку на долото. Долото содержит корпус 1 с пазами (П) 2 на наружной боковой поверхности. В корпусе 1 выполнены полость 3 и радиальные каналы (РК) 4, сообщающиеся с полостью 3 и выходящие в П 2. В каждом РК 4 размещен поршень 7 со штоком 8. На выходе РК 4 установлена крышка 9, через которую проходит шток 8. В П 2 установлены с возможностью радиального перемещения породоразрушающие лопасти (Л) 5, жестко соединенные со штоком 8. Образованные в РК 4 штоковые полости 10 сообщены между собой каналами. Полость 3, РК 4 и штоковые полости 10 заполнены жидкостью. Крышка 9 одновременно служит ограничителем хода Л 5. Режущая кромка 14 Л 5 выполнена выпуклой формы в виде гладкой кривой линии, касательная к которой, проведенная через ее крайнюю периферийную точку, параллельна оси долота, а касательная, проведенная через ее ближайшую к оси долота точку, пересекается с первой касательной под острым углом, не превышающим 30°. В процессе бурения по угольному пласту со сложной гипсометрией Л 5 долота могут поочередно контактировать с более твердой породой кровли или подошвы пласта. При этом контактирующая с более твердой породой Л 5 смещается под действием увеличенных тангенциальных нагрузок к центру долота, вызывая смещение от центра долота других Л 5 под действием избыточного давления внутри полости 3, сопровождающееся перетеканием жидкости из штоковых полостей 10 последних Л 5 в штоковую полость 10 первой Л 5 по каналам. В результате долото отклоняется в угольный пласт, т.е. самоориентируется внутри угольного пласта. Корпус 1 долота вместе с поршнями 7 и штоками 8 может быть использован многократно. 3 ил.

Зг йр 1вние о гное ПС/ч к i дрной про- t илеиност. л мохе бьпь использовано с аофугах для вращательного бурения., пре- имуше Пвечно внутри угольных пластов,

Usiib изобретения - повышение качест- ,,3 jypicy/ о-зьотза самоориентирсва- 1ук. ( тэ угт-ЬгЮго пласта со к, гиспометрией и одновременно повышение проходки на долото.

На фиг 1 представлено долото для вра- щрнелыюго бурения, общий вид с частичном эъ орчо .; на фиг.2 - еечешлс А-А на V if ; ns- фИ 3 - Олвма яопастм с режуще

kfOkib O i.

о, о содержит корпус 1 с продольными na ai«iA 1 нг наружной боковое лоаерх- rncTw fou iyca. В wopryce i выполнены ij , fc 3 м г дизльные каналы . выходл- Ц р iШoдJЛЬhыe пазм S м сообщенные с ..-/lOC i- O С. В пазах И установлена с воо- ох носгью оэдизльиого пегьиеще. ия поO jiW py ЧЮЩИ8 nO ic-CiM 5 С

хво ойиками а зиде поршня со штоком 8, х i to е..чым с липастаю 5 посред- CTi3u i ji irrnB Каждый поршень размешен ).iribpnwt канале А а ча входз с у т г Э8я.;на крн -икз 9, через ко- lopyio H(:i Xo,T UTUK 8 Крышка 9 одно- п ме-чс - -ляе .ся о оаничителем Осщмат -ого перемещена попастей 5. 06- Ос,ч J радиальных каналах 4 што- сьь : поноет 0 сообщекь х-ожду собой , с кала.: 1. . 3. радиало 1ые каналы v уг.р полости 19 заполняются жид- :.- сть о .. о .я 12 корпуса f, после че.о Э 1 oi зеритич зкрь Еаются пробками 1&. Гехущал коомка 54 лопастей 5 ьыполне- на гладкой криво линии, к -4 -м М.ИС.Я 1 ч которой, проведенная че- ре ее гэлню х и рмбйр йную точку, злчна сзси it :/icr2, а .асательная та, rip i v-yji через ее Ьл/.жайшую к оси долота точлу, пересекается с указанной выше касательной под острым углом, не превышающим 30°

Долото работает спеду ощим образом.

Б процессе бурения по угольному ппасту на долото передаются осевая нагрузка w крутящий момент, под действием которых режущие кромки 11 лопастей 5 разрушают породу. При сложной гисометрии пластз лопасти 5 могут поочередно контактировать с более твердыми, чем уголь, породами кровли или подошвы птастэ 8 этом случае на контактирующую с более твердой породой лопаст ь действуют более зысокие танген циальные усилия, стремящиеся сместить эту лопасть к центру долота,

Смещение лопасти 3 приводит к смещению в радиальном канале 4 связанного с ней поршня 6 в том же направлении, В результате в полости 3 и радиальных каналак 4 возникает избыточное давление, которое, воздействуя на поршни других лопастей, заставляет последние смещаться от центра долота, чем достигается усельчение глубимы внедрения режущих кромок лопастей а более мягкиа породы угольного пласта. При этом жидкость из штоковых полостей 9 ло- пзстей, контактирующих с породами угольного пласта, по каналам 10 перетекает в

итоковую полость 9 лопасти, контактирующую в данный момент с породами кровли или подошвы пласта. В результате происходит отклонение долота в угольный пласт, т.е самоориентация долота внутри пласта.

Предложенная форма режущей кромки лопастей облегчает отклонение долота от более твердых пород кровли или подошвы пласта. Зсе это обеспечивает качественное выполнение бурения скважин в угольных

гиастах со сложной гипсометрией. Конструкция долота рассчитана на многоразовое использование корпуса что повышает проходку на долото и снижает стоимость его эксплуатации.

Формула изобретения Долото для вращательного бурения, содержащее корпус, продольные пазы на наружной боковой поверхности корпуса, полость внутри корпуса, заполненную жидкостью, радиальные каналы, выходящие в продольные пазы и сообщенные с полостью, установленные в пазах с возможностью радиального перемещения породоразрушающие лопасти с хвостовиками, размещенными в радиальных каналах, и ограничители радиального перемещения лопастей, отличающееся тем, что, с целью повышения качества буровых работ за счет самоориентирования долота внутри угольного пласта со сложной гипсометрией и одновременного повышения проходки на долото, хвостовик каждой лопасти выполА-А

Фиг. 2

5

нен в виде поршня со штоком, жестко соединенным с лопастью, а ограничитель радиального перемещения лопастей - в виде установленной на выходе радиального канала крышки с отверстием, через которое проходит соединенный с лопастью шток, причем образовавшиеся в радиальных каналах между поршнями и крышками штоковые полости сообщены между собой каналами и заполнены жидкостью, при этом режущая кромка лопастей выполнена выпуклой в виде гладкой кривой линии, касательная к которой, проведенная через ее крайнюю периферийную точку, параллельна оси долота, а хасательная, проведенная через ее ближайшую к оси долота точку, пересекается с упомянутой касательной под острым углом, не превышающим 30°.

Т,

Фис.3