ГИДРОМОНИТОРНОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО Советский патент 1971 года по МПК E21B10/08 

В MSBectiibix конструкциях гидромониторных Долот, содержащих шарошки и лапы, выполненные со сверлениями, соеди няюш,ими центральный промывочный канал долота с внешними поверхностями лап, а также включающих гидромониторные сопла, служащие для размещения насадок в центральном и боковых промывочных каналах, очистка поверхности забоя от обломков породы и глинистой Корки производится в результате как прямого воздействия струи на кольцевой участок, находящийся в зоне «прямого попадания струи. Так и вследствие растекания ударившейся жидкости по поверхности забоя.

Такая промывка не всегда является эффективной, так как движение жидкости после удара ее о забой не организовано. В результате Б центральной части забоя может образоваться шламовая подушка, препятствуюшая углублению долота. Поскольку центральная часть забоя весьма плохо поражается зубьями шарошечного долота из-за низких окружных скоростей и малого числа зубьев, скопление здесь шлама особенно заметно сказывается на условиях бурения.

Одним из путей устранения этого явления может явиться интенсификация промывки центральной части забоя. Однако известные долота с центральными насадками недостаточпо эффективны из-за плохой очистки периферии забоя.

В настоящем изобретении решена задача повышения и}1тенсивности выноса шлама с забоя скважины. Для этого сопло, размещаемое в боковом промывочном канале, состоит 113 двух конондных насадок, между которыми образовапо пространство увеличенного по cpaBiieiHuo с ними днаметра, сообщаюп.ееся с центральным промывочным каналом, прпчем выходпой дпаметр сопла больше входного.

На чертеже изображен разрез лапы долота с шарошкой.

В лапе / с шарошкой 2 просверлен боковой капал 3, соедппяюший центральный промывочHbui канал 4 с внешнпми поверхностями лапы, т. е. с затрубным пространством. В лапе 1 выполнен также капал для размещепия двух копондных насадок 5 и 6, между которыми образована зона расширения 7. Зона 7 сообпи1ется с каналом 4 с помон1,ью сверления 8. Диаметр насадки 6 больше диаметра насадки 5.

За счет разности скоростей течения жидкости в зоне расширения 7 двухступенчатого сопла возникает разрежение, под действием которого в канал 4 с забоя подсасывается часть жидкости, содерл ащей шлам, причем основная масса ее уходит в затрубное нространство через канал 3. Таким образом в призабойной зоне организуется нринудительная местная циркуляция.

Величина расхода жидкости, участвующей в местной циркуляции, зависит от скоростей потока Ui и ti2 на срезе первой и второй степеней сопла, а также от его конструктивных параметров.

Параметры двухступенчатого сопла подбираются таким образом, чтобы обеспечить гидромониторное воздействие струи на забой, т. е., чтобы скорость истечения промывочной жидкости из второй ступени сопла была равна: м/сек.

Велпчйна гидравлической мощности, затрачиваемой па образование местной циркуляции, определяется из соотношения:

V, - V.,

2g

где S - приведенный коэффициент гидравлических сопротивлений в двухступенчатом сопле;

Y - удельный вес промывочной жадкостй; Q - расход промывочной жидкости.

Предмет изобретения

Гидромониторное шарошечное долото, содержащее шарошки и лапы, выполненные со сверлениями, соединяющими центральный

промывочный канал долота с внешними поверхностями лап, а также включающее гидромониторные сопла, служащие для размещения насадок в центральном и боковых промывочных каиалах, отличающееся тем, что, с целью

улучщения выноса шлама с забоя и повышения эффективности бурения, каждое -сопло, размещаемое в боковом промывочном канале, состоит из двух коноидных насадок, между которыми образовано пространство увеличенного по сравнению с ними диаметра, сообщающееся с центральным промывочным канало.м, причем выходной диаметр сопла больше входного.