Буровое долото Советский патент 1982 года по МПК E21B10/16 

(54) БУРОВОЕ ДОЛОТО

1

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно, к долотам, которые предназначены для бурения нефтяных и газовых скважин.

Известны цепные долота, в которых породоразрушающие элементы расположены на бесконечной цепи, при этом рабочая поверхность их вооружена штырями из карбида, вольфрама или алмазов. Эти цепи огибают две звездочки, находяшиеся друг от друга на некотором расстоянии, и при- ю водятся в движение принудительно. Разрушение пород при бурении происходит за счет части цепи, огибающей нижнюю звездочку. Когда эта часть цепи окажется изношенной, тогда при небольшом вертикальном перемещении вверх колонны производят перемещение бесконечной цепи на один шаг, вводя в работу новые звенья, цепи, что обеспечивает смену износившихся режущих секторов новыми без извлечения инструмента 1.20

Однако в этом случае необходимо применение дополнительных приводов.

Наиболее близким к изобретению является цепное долото, в корпусе которого для

разрушения горных пород имеются две параллельно расположенные бесконечные цепи, принудительна движущиеся от забойНого двигателя в противоположных направлениях, через систему конических, цилиндрических и планетарных шестерен. Цепи армированы резцами, расположенными между осями цепи, . и закреплены от выпадения шпильками 2.

Недостатком устройства является сложность конструкции. Кроме того, множество шестеренчатых зацеплений делает его уязвимым и практически неработоспособным в условиях работы скважины с динамическими вибрациями и при бурении промывочными жидкостями, содержащими абразивные частицы разрушенной породы. Для приведения цепей долота в движение необходим принудительный привод.

Цель изобретения - упрощение конструкции за счет достижения непрерывного автоматического привода цепей при вращении бурового инструмента.

Поставленная цель достигается тем, что рабочие поверхности породоразрущающих элементов, размещенные между звеньями цепи, выполнены в виде части сферы с радиусом, равным радиусу долота. На фиг. 1 и 2 изображено предлагаемое цепное долото в двух проекциях; на фиг. 3- узел I на фиг. 1. Долото состоит из корпуса 1 с горизонтальными осями 2, на которых расположены направляющие ролики 3. Бесконечные цепи 4 размещены на роликах 3 симметрично вертикальной оси долота. Между осями звеньев 5 цепи 4 размещены породоразрущающие элементы 6, рабочая поверхность которых выполнена в виде части сферы с радиусом, равным радиусу долота. Породораз рушающие элементы 6 удерживаются от выпадения из цепи 4 за счет утолщений, выполненных на призматических концах породоразрущающих элементов при армировке ими цепей. Буровое долото работает следующим образом. При вращении долота вокруг вертикальной оси от забойного двигателя или ротора цепи при соприкосновении с породой за счет сферической поверхности режущих элементов автоматически вращаются в противоположных направлениях и производят бурение скважин. Вращение цепи происходит за счет того, что на режущих элементах, рабочая поверхность которых выполнена в виде части сферы с радиусом, равным радиусу долота, возникают результирующие моменты. Чем выще коэффициент трения резцов по горной породе, площадь контакта породоразрущающих элементов, диаметр долота (щирина цепи) и удаление режущих элементов цепи от вертикальной оси долота, тем выще результирующие крутящие моменты на цепях, т. е. тем с больщей скоростью будут вращаться цепи. Расположение цепей по разные стороны оси долота обеспечивает вращение цепей в противоположных направлениях. Формула изобретения Буровое долото, содержащее корпус, ролики, охваченные двумя бесконечными параллельно расположенными цепями с дюродоразрущающими элементами, отличающееся тем, что, с целью упрощейия конструкции за счет достижения непрерывного автоматического привода цепей при вращении бурового долота, рабочая поверхность породоразрущающих элементов выполнена в виде части сферы с радиусом, равным радиусу долота. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 337488, кл. Е 21 В 9/10, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 48031, кл. Е 21 В 11/08, 1935 (прототип).

/

9ш.