Долото для вращательного бурения Советский патент 1991 года по МПК E21B10/46 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в долотах для вращательного бурения,

Цель изобретения - повышение скорости бурения и стойкости долота за счет снижения энергоемкости разрушения преимущественно крепких пород.

На фиг.1 представлено долото для вращательного бурения, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.З - то же, вид со стороны рабочего торца долота.

Долото содержит корпус 1 с двумя центральными 2 и двумя периферийными 3 перьями.. На перьях 2 и 3 установлены с отрцательным передним углом алмазно- твердосплавные пластины 4 круглой формы равных диаметров. Центральные перья 2 опережают в осевом направлении периферийные перья 3 на величину,-составляющую 0,5-0,6 диаметра алмазно-твердосплавных пластин, и смещены относительно последних в плане на четверть окружности. Проекции передних граней 5алмазно-твердосплавных пластин А центральных перьев 2 на диаметральную плоскость, перпейди- кулярную этим граням, пересекаются на расстоянии от вершин перьев 2, равном 0,2- 0,4 диаметра пластин. Центральные перья 2 внутренними гранями образуют рассечку. Для удаления разрушенной породы на наружной боковой поверхности корпуса выполнены пазы б.

Долото работает следующим образом.

В процессе бурения на долото передаются осевая нагрузка и крутящий момент, под действием которых алмазно-твердосплавные пластины 4 разрушают породу. При этом центральные перья 2 образуют в забое вруб с керном в центральном части, а периферийные перья 3 расширяют скважину до нужного диаметра. Образовавшийся на забое керн по мере увеличения высоты периодически скалывается под действием поперечных вибраций долота и направляется в пазы 6. Для удаления продуктов разрушения и кусочков керна в скважину подается промывочная жидкость.

Благодаря оптимальной величине опережения центральных 2 и периферийных 3 перьев обеспечивается максимальный эффект взаимодействия зон предразрушекия,

возникающих при работе перьев долота, что приводит к снижению энергоемкости разрушения пород. При этом эффект взаимодействия зон предразрушений, обеспечивающий резкое снижение энергоемкости

разрушения пород, реализуется тогда, когда проекции передних граней 5 алмазно- твердосплавных 4 центральных перьев 2 на диаметральную плоскость, перпендикулярную этим граням, пересекаются на расстоянии от вершины центральных перьев, равном 0,2-0,4 диаметра пластин, В этом случае керн, образующийся в центральной части забоя, скалывается с наименьшей энергией от момента сил, возникающего от

взаимодействия двух центральных перьев 2. В результате увеличиваются скорость бурения и стойкость долота.

Формула изобретения Долото для вращательного бурения, содержащее корпус с двумя образующими рассечку центральными и двумя периферийными перьями, центральные перья выполнены с опережением в осевом направлении и смещены относительно периферийных

перьев в плане на четверть окружности, и установленные на перьях с отрицательным передним углом алмазно-твердосплавные пластины круглой формы равных диаметров, отличающееся тем, что, с целью

повышения скорости бурения и стойкости долота за счет снижения энергоемкости разрушения преимущественно крепких пород, величина опережения в осевом направлении центральных перьев относительно периферийных составляет 0,5-0,6 диаметра алмазно-твердосплавной пластины, при этом проекции передних граней алмазно- твердосплавных пластин центральных перьев на диаметральную плоскость, перпендикулярную этим граням, пересекаются на расстоянии от вершин перьев, равном 0,2-0,4 диаметра пластин.

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить скорость бурения и стойкость долота для вращательного бурения за счет снижения энергоемкости разрушения преимущественно крепких пород. Долото содержит корпус 1 с двумя образующими рассечку 6 центральными перьями (ЦП) 2 и двумя периферийными перьями (ПП) 3. На ЦП 2 и ПП 3 установлены с отрицательным передним углом алмазнотвердосплавные пластины (АТП) 4 круглой формы равного диаметра. ЦП 2 опережают в осевом направлении ПП3 на величину, составляющую от 0,5 до 0,6 диаметра АТП 4, и смещены относительно ПП 3 в плане на четверть окружности. Проекции передних граней АТП 4 ЦП2 на диаметральную плоскость, перпендикулярную этим граням, пересекаются на расстоянии от вершин ЦП 2, равном от 0,2 до 0,4 диаметра АТП 4. В процессе бурения ЦП2 образуют на забое вруб с керном в центральной части, а ПП3 расширяют скважину до нужного диаметра. Благодаря приведенным выше соотношениям обеспечиваются максимальное взаимодействие зон предразрушений, возникающих при работе ЦП2 и ПП3, и наименьшие затраты энергии на скалывание керна. 3 ил.

фиг. 2

Щ1/2.3