Планетарный бур Советский патент 1992 года по МПК E21D1/06 

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для бурения скважин большого диаметра.

Известен планетарный бур, включающий траверсу с забойными двигателями, установленными в корпусе и прикрепленными к траверсе,и долота.

Недостаток известного бура состоит в том, что значительная часть промывочной жидкости отражается от поверхности шарошек долота и, не достигая забоя, выходит в кольцевое пространство скважины через проемы между лапами и далее направляется вверх к устью скважины. Другая часть жидкости, доходящая до поверхности забоя через просветы между шарошками, недостаточна для качественной очистки поверхности забоя.

Известен также планетарный бур, включающий корпус, траверсу, забойные двигатели, размещенные в продольных каналах корпуса и прикрепленные к траверсе, долота и кожухи, прикрепленные к корпусу, в которых размещены долота и нижние концы валов забойных двигателей. Указанный бур наиболее близок к предлагаемому и принят за прототип.

Недостаток данного бура заключается в низкой эффективности очистки забоя от шлама.

Поток жидкости, вытекающий из валов забойных двигателей и долот, под действием перепада давления на воротнике направляется из кожухов в шламовик. Однако, воротник, перекрывающий сечение ствола, быстро выходит из строя вследствие контакта с неровными стенками ствола скважины. При выходе из строя воротника эффектив ность очистки забоя резко уменьшается. Другая часть потока, вытекающая из валов забойных двигателей и долот, выходит через нижние торцы кожухов на забой и очищает его. Но эффективность очистки забоя этим потоком также невелика, так как количество жидкости ограничено.

Неэффективная очистка забоя о г шлама приводит к повышенному износу цолот и уменьшению механической скорости бурения.

Целью изобретения является повышение эффективности бурения за счет улучшения очистки забоя от шлама.

Указанная цель достигается за счет того, что в планетарном буре, включающем

(Л

С

VI Os VJ

00 СЛ

корпус, траверсу, забойные двигатели, размещенные в продольных каналах корпуса и прикрепленные к траверсе, долота и кожухи, последние выполнены телескопическими, секции установлены с возможностью фиксирования, при этом в верхних секциях выполнены в боковых стенках сквозные отверстия, а бур снабжен винтовыми лопастями, прикрепленными к валам забойных двигателей иразмещенными,в кожухах ни- же сквозных отверстий.

На .чертеже изображен планетарный бур, общий вид.

Планетарный бур состоит из траверсы 1, корпуса 2, внутри которого выполнены продольные каналы, забойных двигателей 3, размещенных в продольных каналах корпуса 2 и прикрепленных к траверсе 1, долот 4 и кожухов 5. Кожухи 5 состоят из двух секций: верхней и нижней, причем нижняя секция имеет возможность телескопически перемещаться вдоль верхней. Верхняя секция кожуха 5 крепится к корпусу 2 с помощью болтов б и имеет сквозные отверстия 7, расположенные на одном уров- не. Нижняя секция кожуха 5 имеет расширяющийся конический раструб в нижней секции, закрывающий долото 4 (полностью или частично). Соединение верхней и нижней секций кожухов 5 осуществляется по- средством механизма фиксации 8 в виде резьбового отверстия и болта. В нижней секции кожухов 5 на раструбе имеется срез, открывающий часть долота 4, которая формирует стенку скважины. Внутри кожухов 5 ниже сквозных отверстий 7 на валах 9 забойных двигателей 3 установлены винтовые лопасти 10, переводники 11 и долота 4.

Работает бур следующим образом.

Перед началом бурения собирают бур.

В корпус 2 устанавливают забойные двигатели 3, закрепленные на траверсе 1. Корпус 2 присоединяют к траверсе 1. Бур подвешивают над устьем скважины на талевой системе. На валах 9 забойных двигате- лей 3 закрепляют винтовые лопасти 10 и переводники 11 долот. Затем к корпусу 2 бура при помощи болтов 6 прикрепляют верхние секции кожухов 5, после чего снизу

заводят нижние секции, поднимают их вдоль верхних до упора. В таком положении их фиксируют с помощью лопастной шпильки (на чертеже не показано), ввернутой в резьбовое отверстие механизма 8 фиксации верхней секции. На переводники 11 валов 9 устанавливают долота 4. Выворачивают монтажную шпильку и опускают нижние секции кожухов 5 на долота 4. Соединяют верхние и нижние секции кожухов 5 с помощью болтов механизма 8 фиксации. Собранный бур готов к работе.

На колонне бурильных труб планетарный бур опускают на забой, включают подачу промывочной жидкости, которая приводит во вращение валы 9 забойных двигателей 3 вместе с долотами 4. Винтовые лопасти 10, установленные на вращающихся валах 9, подают промывочную жидкость в направлении сверху вниз к забою скважины, очищая пространство вокруг долот. После этого вращают ротором и одновременно осуществляют осевую подачу. Долота 4, вращаясь вокруг собственных осей и одновременно вокруг оси скважины, образуют скважину большого диаметра.

При работе планетарным буром повышается эффективность бурения за счет улучшения очистки забоя от шлама посредством направления дополнительного объема жидкости на забой вокруг долота.

Формула изобретения

Планетарный бур, Включающий корпус, траверсу, забойные двигатели, размещенные в продольных каналах корпуса и прикрепленные к траверсе, долота и кожухи, прикрепленные к корпусу, в которых размещены долота и нижние концы валов забойных двигателей, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности бурения за счет улучшения очистки забоя от шлама, кожухи выполнены телескопическими, их секции установлены с возможностью фиксирования, а в боковых стенках верхних секций выполнены сквозные отверстия, при этом бур снабжен винтовыми лопастями, прикрепленными к нижним концам валов забойных двигателей и размещенными в кожухах ниже сквозных отверстий.

Г

Использование: в буровой технике при бурении скважин большого диаметра. Сущность изобретения: на нижних концах валов забойных двигателей над долотами установ- лены винтовые лопасти в кожухах, прикрепленных к корпусу. Кожухи выполнены телескопическими с возможностью раздвижки и фиксирования, в верхних секциях кожухов выполнены сквозные отверстия, ниже которых размещены винтовые лопасти. 1 ил