Шарошечное долото Советский патент 1981 года по МПК E21B10/20 

(54) ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО

1

Изобретение относится к горной промьшшенности и может быть использовано в качестве породоразрушающего инструмента при бурении нефтяных и взрьшных скважин.

Известно шарошечное долото, содержащее корпус, с цапфой, наклоненной к вертикальной оси, шаровую шарошку, смонтированную на цапфе корпуса посредством подшипников 1.

Недостатком этого долота является ограниченная работоспособность подшипников опорного узла, воспринимающих йагрузки, действующие по оси цапфы.

Известно также шарошечное долото, содержащее корпус с полой цапфой, основную Шарошку, смонтированную на ца4фе с возможностью вращения, замковую шарошку с хвостовиком, размещенным во внутренней полости цапфы 2.

Недостатком указанного долота является сложная конструкция опорного узла, рассчитанная на одновременное базирование неразъемной шарошки по нескольким поверхностям.

Цель изобретения - упрощение конструкции опорного узла долота.

Поставленная цель достигается тем, что замковая шарошка выполнена со шлицами для взаимодействия с ОСНОЁной шарошкой и независимого перемещения вдоль цапфы.

На чертеже показано устройство шарошечного долота.

Долото содержит корпус 1 с полой цапфой, наклоненной к вертикальной

10 оси, основную шарошку 2, смонтированную на цапфе на подшипниках, замковую шарошку 3, хвостовик которой входит во внутреннюю полость цапфы, а головка соединена с основ15ной шарошкой шлицами или кулачками с возможностью передачи крутящего момента и независимого перемещения вдоль оси цапфы. Свободный конец хвостовика закреплен в корпусе при

20 помощи шплинта 4 и шайбы 5 (возможно и любое другое быстроразъемное крепление) . В корпусе долота и в замковой шарошке просверлены сообщающиеся каналы 6 и 7, которые подводят

25 промьшочно-смазывающиеся агенты в полость подшипников опоры и на забой скважины. При помощи резьбового ниппеля корпус долота соединяется с колонной буровых труб (на чертеже

30 не показаны), которые подводят к

забою промывочно-смаэьшающий агент, сообщают долоту вращение вокруг продольной оси и передают роевую . нагрузку.

Долото работает следующим образом Вращение корпуса вокруг продольной оси вследствие наклонного расположения оси цапфы и контакта зубьев с забоем скважины в нижней части вызывает вращение шарошек, причем , если корпус долота вращать по часо|вой стрелке, шарошки также вращаются по часовой стрелке. При этом зубья основной шарошки, обкатываясь по забою, разрушают породу в соответствующих им зонах, имея . достаточно большой крутящий момент. Зубья замковой шарошки, контактируя с забоем в центральной части, практически не имеют активного момента вращения, и, если бы замковая шарошка не была соединена с основной шлицами или кулачками, она не вращалась вокруг цапфы. Основная шароижа ведет замковую, вращает ее, и поэтому зубья замковой шарошки разрушают породу в центральной части забоя. Таким образом, порода в забое скважины разделена на зоны, разрушаемыеосновной и замковой шарошками. Осевая нагрузка, передаваемая на корпус долота .бурильными трубами, также распределяется между опорами основной и замковой шарошки. При этом каждая шарошка имеет собственные радиальные и упорные подшипники, которые ра ботают независимо, так как основная

и замковая шарошки могут независимо перемещаться как вдоль оси цапфы, так и в радиальном направлении. В итоге общая грузоподъемность опор долота увеличивается.

На чертеже показано долото с подшипниками скольжения,так же просто и технологично долото, сконструированное по этой схеме, но с подшипниками качения.

Таким образом, изобретение упрощает конструкцию опорного узла долота и делает его приемлемым для широкЪго промышленноро использования.

Формула изобретения

Шарошечное долото, содержащее корпус с полой цапфой, основную шарошку, смонтированную на цапфе с возможностью вращения, замковую шарощку с хвостовиком, размещенным во внутренней полости цапфы, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, замковая шарошка

выполнена со шлицами для взаимодействия с основной шарошкой и независи-мого перемещения вдоль цапфы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

(прототип).