Буровое долото Советский патент 1981 года по МПК E21B10/46 

(54) БУРОВОЕ ДОЛОТО

1

Изобретение относится к нородоразрушающему инструменту, а именно к буро,вым долотам с алмазным вооружением.

Известны буровые алмазные долота, содержащие корпус с центральным каналом и рабочую головку, разделенную промывочными пазами на секторы, армированные породоразрушающими и калибрующими элементами |1.

Недостатком известных долот является низкая механическая скорость бурения и проходка, что связано с некачественной очисткой забоя от шлама, особенно после износа породоразрушающйх элементов Опережающих секторов, и плохой стабилизацией в процессе бурения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является буровое долото, включающее корпус с центральным каналом и рабочую головку со стабилизирующими лопастями, армированными калибрующими и породоразрушающими элементами, и образованными лопастями промывочными пазами, соединенными с центральным каналом |2.

Недостатком данного долота является низкая стойкость рабочих элементов, связанная с их неравномерным охлаждением в процессе бурения.

Цель изобретения - повышение стойкости рабочей головки путем лучшего охлаждения калибрующих и породоразрущающих элементов.

Эта достигается тем, что рабочая головка оснащена дополнительными поро-. доразрушающими и калибрующими элементами, закрепленными в промывочных пазах, при этом высота выступающей части дополнительных калибрующих и породоразрушаю10щих элементов соответствует глубине пазов.

На фиг. 1 изображено долото, вид со стороны рабочего торца; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. I; на фиг. 3 -сечение Б-Б на фиг.1. на фиг. 4 -схема армировки центральной части долота; на фиг. 5 -схема

IS размещения калибрующихся элементов.

Буровое долото содержит стальной кор пус 1 и рабочую головку 2 со стабилизирующими лопастями 3, армированными породОразрушающими и калибрующими элементами-4, например из славутича. Лопасти 2

20 рбразуют промывочные пазы 5, в кото|эых закреплены дополнительные породоразрушающие и калибрующие элементы 6 и 7, вьг сота выступающей части которых о над основанием промывочных пазов 5 соответствует глубине в паза. В центральной части рабочей головки 2, где горная порода разрушается преимущественно за счет осевой нагрузки при малых окружных скоростях, породоразрущающие элементы 4 могут быть расположены с опережением с над торцовой поверхностью лопастей 3. Промывочные па.зы 5 соединены с центральным каналом 8 корпуса 1, причем дополнительными калибрующими элементами-7 армирована только часть промывочных пазов 5. Промывочная жидкость п«к;тупает под торец рабочей головки 2 из центрального канала 8 через входную часть 9 пазов 5. Работа долота осуществляется следующим образом. / .Рабочие элементы лопасТей 3 и промывочных пазов 5 соответственно 4, 6 и 7 в зависимости от типа породы разрушают ее резанием или истиранием. Промывочная жидкость, поступающая под торец рабочей головки 2 интенсивно охлаждает элементы 4, 6 и 7 и удаляет выбуренный шлам. При этом стабилизирующие лопасти 3 не только распределяют промывочную жидкость по пазам 5, но и уменьшают динамические нагрузки на породоразрущаюшие 6 и калибрующие 7 элементы, что позволяет использовать различные схемы размещения элементов 6 и 7. В процессе бурения элементы 6 и 7 постоянно находятся в потоке промывочной жидкости независимо от их износа по высоте. Благодаря этому температура в зоне контакта элементов 6 и 7 меньше по сраиненню с известными долотами, причем эффект теплоотвода по мере износа элементов 6 и 7 по высоте увеличивается. Это связано с 2 J Фиг.1 уменьшением сечения промывочных пазов, что ведет к увеличению скорости прохождения промывочной жидкости и тем самым к повышению интенсивности теплоотвода. Применение предлагаемого долота позволяет увеличить прокладку за счет полного использования рабочей головки под калибрующие и породоразрущающие элементы, а также стойкость последних путем лучшего их охлаждения промывочной жидкостью. Формула изобретения Буровое долото, включающее корпус с центральным каналом и рабочую головку со стабилизирующими лопастями, армированными калибрующими и породоразрущающими элементами, и образованными лопастями промывочными пазами, соединенными с центральным каналом, отличающееся тем, что, с целью повыщения стойкости рабочейголовки путем охлаждения калибру породоразрущающих элементов, рабочая головка оснащена дополнительными породоразрушающими и калибрующими элементами, закрепленными в промывочных пазах. 2. Долото по п. I, отличающееся тем, что высота выступающей части дополнительных калибрующих и породоразрущающих элементов соответствует глубине пазов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 2988088, кл. 175-229, опублик. 1961. 2.Патент США № 3709308, кл. 175-329, опублик. 1973 (прототип). Фиг. 2

I

Ы

ФигЛ

3

Фи1.5