Буровое долото Советский патент 1993 года по МПК E21B10/12 

Изобретение относится к буровым инструментам шарошечного типа и предназна- чено для бурения скважин в малообводненных крепких породах.

Известны долота шарошечного типа для бурения скважин различного назначения в крепких породах, состоящие из корпуса и шарошек, установленных на осях с возможностью вращения. При бурении шарошки катятся по забою, разрушая породу имеющимися на них породоразрушающими элементами (зубьями или штырями). Удаление шлама осуществляется путем промывки или продувки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является долото, содержащее корпус, состоящий из основания и расположенной над ним полой трубы с фланцем для крепле-: ния к бурильной колонне, конусные штыревые шарошки, установленные на осях с нижней стороны основания, канал для промывки или продувки скважины, соединяющий внутреннюю полость трубы корпуса с призабойной зоной. . ... .

Такими долотами оснащаются буровые станки японской фирмы Катр (например, станок модели PF-1200), работающие без монтажа и демонтажа бурильной колонны в процессе бурения.

Недостатком известного долота является высокая степень измельчения разрушаемой породы при бурении, связанная с необходимостью получения частиц, разме- ры которых обеспечивают их захват восходящим потоком промывочного раствора или воздуха, Необходимость образования мелкофракционного шлама диктует применение шарошек с большим количеством одновременно контактирующих с забоем породоразрушающих элементов, ведет к до- полнительному размалыванию отколотых частиц породы, повышает энергоемкость бурения и необходимое напорное усилие. Кроме того, для обеспечения промывки или продувки необходимо соответствующее технологическое оборудование: насосы, компрессоры, растворные узлы, фильтры, отстойники и т. д. Все это ограничивает скорость бурения, ухудшает его энергетические и экономические показатели.

Целью изобретения является повышение производительности и экономичности бурения скважин в малообводненных крепких породах путем сочетания разрушения породы крупным сколом и эффективного удаления шлама механическим способом.

Указанная цель достигается тем, что в

. буровом долоте, содержащем корпус в виде

основания со сквозными проемами и расположенного над основанием центрального стержня с присоединительными элементами, закрепленные на нижней стороне основания породоразрушающие устройства в

виде шарошек и узел удаления шлама, согласно изобретению, шарошки снабжены дисковыми рабочими лезвиями, дающими крупный скол, а узел удаления шлама выполнен в виде присоединенных верхними

концами к краям проемов с нижней стороны основания винтовых пластин, другие концы которых с заборными наконечниками расположены над контактирующими с забоем участками рабочих лезвий шарошек, и закрепленных на центральном стержне винтовых направляющих в виде шнека, нижние кромки которых присоединены к краям проёмов основания сверху. Основание корпуса снабжено также изогнутыми стенками, к которым крепятся винтовые пластины, причем концы стенок отогнуты к оси долота.

Повышенная производительность и экономичность бурения за счет получения крупного скола и эффективного способа механического удаления шлама вместо промывки или продувки являются новыми свойствами заявляемого решения по сравнению с известными конструкциями.

На фиг.-1 представлено буровое долото; на фиг, 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. Т.

.. Буровое долото имеет корпус, выполненный в виде основания 1 и расположенного над основанием центрального стержня 2, снабженного фланцем 3 для крепления к бурильной колонне. Основание снабжено сквозными проемами 4. На нижней поверхности основания в опорах 5 и 6 установлены

с возможностью вращения вокруг своих осей рядовые 7 и периферийные 8 шарошки . с дисковыми рабочими лезвиями. Винтовые пластины 9, расположенные под основанием 1, верхними концами присоединены к

краям проемов 4 и жестко крепятся к изогнутым стенкам 10 с отогнутыми к оси долота концами. Нижние концы пластин 9, снабженные заборными наконечниками 11, расположены выше контактирующих с забоем участков дисковых лезвий. Центральный стержень 2 снабжен винтовыми направляющими 12, выполненными в виде витков шнека, нижние кромки которых присоединены сверху к проемам основания.

BO время бурения долото прижато к забою, и при его вращении происходит разрушение породы катящимися по забою шарошками 7 и 8. Шлам удаляется от оси

.скважины концами изогнутых стенок 10, вместе с породой, разрушаемой периферийныии шарошками, поднимается вверх по винтовым пластинам 9 и через проемы 4 в основания 1 поступает на витки шнека 12,

заполняя пространство между витками. Разгрузка долота производится периодически при подъеме его на поверхность.

Использование: буровой инструмент шарошечного типа для бурения скважин в 2 малообводненных крепких породах. Сущность: имеет изогнутые стенки 10, прикрепленные к. винтовым пластинам 9. Концы стенок 1.0 отогнуты к оси долота. Породоразрушающие элементы выполнены в виде шарошек 7 и 8 с дисковым вооружением. Нижние кромки шнеков 12 присоединены к краям проемов 4 основания 1. При работе дисковое вооружение шарошек 7 и 8 образует крупный скол. Изогнутые стенки 10 способствуют лучшему. удалению шлама. 3 ил,

Формула изобретения Буровое долото, содержащее корпус в виде основания со сквозными проемками и расположенного над основанием центрэль- ногэ стержня с присоединительными эле- мектами, закрепленные на нижнем торце основания породорэзрушающие элементы с вооружением, расположенные с нижней сто юны основания и прикреплённые верхними концами к краям проемов винтовые пластины, нижние концы которых расположены над вооружением, и винтовые направляющие в виде шнеков, закрепленные на

центральном стержне, отличающееся, тем, что, с целью повышения производительности долота и экономичности бурения в малообводненных крепких породах за счет крупного скола и эффективного удаления шлама, оно снабжено прикрепленными к винтовым пластинам изогнутыми стенками, концы которых отогнуты к оси долота, а породоразрушак}щие элементы выполнены в виде шарошек с дисковым вооружением, причем нижние кромки шнеков присоединены к краям проемов основания, выполненного в виде диска.

5-5