Буровое долото режуще-скалывающего действия Советский патент 1992 года по МПК E21B10/42 

Изобретение относится к породоразру- шающему инструменту, преимущественная область использования - бурение скважин.

Известно оуровое долото режуще-скалывающего действия, содержащее корпусе промывочными каналами и режущими лопастями, передняя поверхность которых армирована твердосплавными элементами в виде трехгранных призм, одно из ребер которых выступает над телом режущей лопасти в сторону вращения долота.

Недостатком прототипа является большая моментоемкость вследствие того, что обе грани резца разрезает горную породу сдавливанием, причем ближняя к оси долота грань резца разрушает горную породу только за счет сжатия сверхпредельных напряжений.

Целью изобретения является повышение эффективности работы долота путем снижения энергоемкости разрушения горной породы. Указанная цель достигается тем, что в долоте режуще-скалывающего действия, содержащем корпус с промывочными каналами и режущими лопастями, передняя поверхность которых армирована твердосплавными элементами в виде трехгранных призм, одно из ребер которых выступает над телом режущей лопасти в сторону вращения долота, согласно изобретению выступающая со стороны центра долота, в поперечном сечении повторяет форму дуги резания, на которой в данный момент она находится.

Именно такое расположение ближней к оси грани позволит снизить энергоемкость долота за счет того, что разрушение породы

Ы

на забое будет происходить от воздействия внешней грани резца не только за счет сжимающих напряжений в горной породе, но и за счет напряжения, которые много меньше сжимающих для горной породы.

Таким образом, предлагаемое буровое долото соответствует .критерию новизна,

Сравнение данного технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями позволило выявить в них признаки, отличающие это решение от прототипа.

Заявляемое техническое решение позволит уменьшить крутящий момент на долоте, что приведет к снижению энергозатрат на вращение долота и увеличит механическую скорость бурения.

Наличие новых свойств указывает на соответствие заявленного технического решения критерию существенные отличия.

На фиг. 1 показан вид долота со стороны забоя и сбоку; на фиг. 2 показана лопасть долота.

На корпусе долота 1 установлены лопасти 2. На рабочей поверхности лопастей установлены твердосплавные элементы 3 в виде трехгранных призм. Их выполнение на лопасти соответствует заявленному техническому решению.

На фиг, 2 показана лопасть 1 предлагаемого долота с установленными на ней твердосплавными элементами вооружения 2 в виде трехгранных призм. Грань А, расположенная со стороны долота, выполнена так, что ее форма повторяет форму дуги резания В, на которой в данный момент она находится.

Долото работает следующим образом. В процессе бурения долото вращается, разбуривая при помощи лопастей забой скважины. При вращении долота перед каждым выступающим ребром-клином порода испытывает сжатие с образованием трещиноватое™. При этом происходит постоянное разрушение ее по трещинам и одновременное выталкивание вверх в сторону свободной

поверхности забоя.

В силу того, что лопасть с твердосплавными элементами выполнена так, что грань, расположенная со стороны центра долота, в поперечном разрезе повторя ет форму дуги резания, на которой в данный момент она находится, уменьшится крутящий момент на долоте.

Использование данной конструкции позволит:

1. Уменьшить энергозатраты на бурение скважины за счет уменьшения крутящего момента на долоте и уменьшения энергоемкости разрушения горной породы.

2. Увеличить механическую скорость бурения за счет более эффективного использования реализуемой мощности на долоте и возможности увеличения нагрузки на долото за счет уменьшения крутящего момента. Формула изобретения

Буровое долото режуще-скалывающего действия, включающее корпус с промывочными каналами и режущими лопастями, пе- редняя поверхность которых армирована твердосплавными элементами, выполненными в виде трехгранных призм, одно из ребер которых выступает над телом режущей лопасти в сторону вращения, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы долота путем снижения энергоемкости разрушения горной породы, ближняя к оси долота грань каждой призмы выполнена в виде части цилиндрической поверхности, параллельной оси долота, с радиусом, равным расстоянию от оси

0 долота до ребра этой призмы, выступающего над телом лопасти в сторону вращения долота.

Использование: изготовление породо- разрушающего инструмента для бурения скважин. Сущность изобретения: долото содержит корпусе промывочными каналами и режущими лопастями. Передняя поверхность лопастей армирована твердосплавными трехгранными призмами, одно ребро которых выступает в сторону вращения долота. Ближняя к оси долота грань каждой призмы выполнена в виде части цилиндрической поверхности. Цилиндрическая .поверхность параллельна оси долота и имеет радиус, равный расстоянию от оси долота до ребра этой призмы, выступающего над телом лопасти. 2 ил.