Буровое долото Советский патент 1992 года по МПК E21B10/18 

Фиг.1

Изобретение относится к области горной промышленности и, в частности, к буровому породоразрушающему инструменту.

Известны буровые долота, содержащие корпус с центральным каналом и лапами с цапфами, на которых размещены шарошки.

Недостатком известных долот является низкая производительность вследствие создания в центре забоя значительной величины гидродинамического давления потока промывочной жидкости, которое не позволяет частицам шлама оторваться от забоя, и вследствие перебуривания которого происходит снижение механической скорости бу- рения и усиленный износ породоразрушающего инструмента.

Известно также буровое долото, содержащее корпус с шарошками, центральным промывочным каналом, с сообщенными с ним наклонными каналами, направленными в межшарошечное пространство, с отводными каналами, сообщенными с наклонными каналами, и с глухой, открытой к шарошкам полостью.

Недостатками известных устройств являются сложность конструкции и нетехнологичность изготовления, заключающиеся в том, что выполнение наклонных каналов в ограниченном пространстве корпусй трудоемко.

Целью изобретения является повышение технологичности изготовления и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что известное буровое долото, содержащее корпус с шарошками, центральным промывочным каналом, с сообщенными с ним наклонными каналами, направленными в межшарошечное пространство, с отводными каналами, сообщенными с наклонными каналами, и с глухой, открытой к шарошкам полостью, снабжено патрубком с сужающейся книзу внутренней полостью, установ- ленным в центральном промывочном канале, причем, наклонные каналы и глухая центральная полость выполнены в нижней части патрубка, на наружной поверхности которого выполнены отводные каналы в виде пазов; пазы выполнены на расстоянии от нижнего торца не менее 1/3 длины глухой центральной полости. Применение патрубка с центральным и наклонными каналами позволяет упростить конструкцию долота, обеспечить его быстроразъемность и простоту изготовления.

На фиг.1 изображено предлагаемое буровое долото, вид сбоку, продольный разрез; нафиг.2 видАнафиг,1; нафиг.З-вид Б-Б на фиг.4; на фиг.4 - схема движения струй промывочной жидкости.

Долото содержит корпус 1 с лапами 2 и шарошками 3. В центральном промывочном канале корпуса 1 размещен узел промывки в виде съемного патрубка 4 с буртом 5, при

помощи которого патрубок 4 фиксируется в заданном положении на торцевой поверхности корпуса 1. Внутренняя полость 6 патрубка 4 выполнена конической, сужающейся книзу. В нижней части патруб0 ка 4 полость б переходит в цилиндрический участок 7, в дне которого выполнены наклонные каналы 8, направленные в межшарошечное пространство. Суммарная площадь сечения наклонных каналов 8, вы5 полненных щелевидными, равна площади сечения цилиндрического участка 7 патрубка 4. В торце нижней части патрубка 4 выполнена, глухая, открытая к шарошкам 2 центральная полость 9, а на боковой наружной поверхности - отводные каналы в виде

0 круговых не соединяющихся друг с другом пазов 10, размещенных на расстоянии от нижнего торца не менее 1 /3 длины глухой центральной полости 9. Наклонные каналы 8 ниже пазов 10 выполнены расширяющи5 мися книзу.

Принцип работы долота заключается в следующем.

Сьемность патрубка 4 обеспечивает доступность к наклонным 8 и отводным кана0 лам 10, их глухой центральной полости 9. В процессе бурения через патрубок 4, размещенный в центральном промывочном канале корпуса 1 бурового долота, прокачивается промывочная жидкость, по5 ток которой сжимается в цилиндрическом участке 7 конической полости 6, вследствие чего в полостях 9 и пазах 10, сообщенных между собой, создаются зоны пониженного давления. Возникающий при этом эффект

0 эжекции способствует оттоку части жидкости со шламом в пространство над лапами 2, откуда шлам транспортируется на поверхность восходящим потоком промывочной жидкости. В результате этого улучшаются

5 условия очистки забоя от шлама и повышается механическая скорость бурения. Кроме того, мелкие частицы шлама и песка, попадая через полость 9 и пазы 10 в струи основных потоков жидкости, истекающие из

0 наклонных каналов 8, абразивно воздействуют на забой скважины, способствуя разрушению горных пород. Края пластин патрубка 4, образованных между нижним его торцом и пазами 10, при движении струй

5 промывочной жидкости генерируют в при- забойной зоне гидроакустическое поле и пульсирующие потоки промывочной жидкости, в основе которых лежат пульсации, со- здаваемые буровыми насосами.

Гидроакустическое поле и пульсирующие потоки жидкости повышают эффективность разрушения шарошками 3 горных пород, слагающих забой скважины. Направленность каналов 8 к забою скважины между шарошками 3 предотвращает рассеивание энергии струй промывочной жидкости.

Формула изобретения 1. Буровое долото, содержащее корпус с шарошками, центральным промывочным каналом с сообщенными с ним наклонными каналами, направленными в межшарошечное пространство, отводными каналами, сообщенными с наклонными каналами, и с

ВидА

5

глухой, открытой к шарошкам полостью, отличающееся тем, что, с целью повышения технологичности изготовления и упрощения конструкции, оно снабжено патрубком с сужающейся к низу внутренней полостью, установленным в центральном промывочном канале, причем наклонные каналы и глухая центральная полость расположены в нижней части Патрубка, на наружной поверхности которого выполнены отводные каналы в виде пазов.

2. Долото по п.1. отличающееся тем, что пазы на патрубке выполнены на расстоянии от нижнего торца не менее 1/3 длины глухой центральной полости.

Использование: бурение скважин. Сущность изобретения: долото содержит корпус 1 (см.фиг. 1) с шарошками 3. В центральном канале корпуса 1 размещен патрубок 4 с сужающейся книзу полостью 6 и боковыми каналами 8, направленными в межшарошечное, пространство. На нижнем торце патрубка 6 выполнена полость 9, а на боковой поверхности - отводные каналы в виде пазов 10, смещенных от нижнего торца на расстоянии, не менее 1/3 длины полости 9. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. fcJ Ј V| V| О ю VI О OJ

Фиг. 2

.6-6

I

Фиг. 3

Фиг. 4