Буровое шарошечное долото Советский патент 1982 года по МПК E21B10/16 

(54) БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО

1

Изобретение относится к бурению, а именно к буровым шарошечным долотам.

Известно буровое шарошечное долото, шарошки которого оснашены зубьями 1.

Недостаток долота заключается в том, что его шарошки, имея различное количество периферийных зубьев, т. е. различный их шаг, врашаются при бурении с различной частотой и подвержены неравномерному износу из-за неодинакового скольжения зубьев по забою скважины.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является буровое шарошечное долото, содержащее шарошки с одинаковым количеством зубьев на их периферийных венцах.

Шарошки указанного долота при взаимодействии с забоем в процессе бурения вращаются с одинаковой скоростью, вследствие чего периферийные зубья всех шарошек (а при одноконусном исполнении шарошек и центральные их зубья) обладают равным скольжением. Это обусловливает одинаковую степень износа указанных зубьев при работе долота 2.

Однако несмотря на равное скольжение зубьев, величина этого скольжения может быть довольно большой. В результате чего износостойкость и показатели работы долот с равношагими периферийными венцами на шарошках могут отставать по сравнению с долотами, имеющими различное количество периферийных зубьев на шарошках.

Цель изобретения - повышение износостойкости долота за счет обеспечения взаимодействия зубьев шарошек с забоем скважины в режиме чистого качения.

Указанная цель достигается тем, что количество зубьев на периферийных венцах 5 шарошки и количество шарошек в долоте связаны между собой соотношением

.Z - N «

п -

где 2 - количество зубьев на периферий20ном венце каждой из шарошек бурового долота, шт; п - количество шарошек в буровом

долоте, шт; N -целое положительное число; cl -калибрующий диаметр шарошки по вершинам зубьев на периферийном венце, мм; D -диаметр бурового шарошечного долота, мм. Это сротношение установлено аналитически и подтверждено экспериментально на основе гипотезы, что поверхность- забоя состоит из отдельных секторов разрушения, количество которых равно числу шарошек в долоте. Долота, изготовленные в соответствии с данным изобретением, дают увеличение проходки при разбуривании твердых и крепких пород в два раза. Формула изобретения Буровое шарошечное долото, содержаш,ее шарошки с одинаковым количеством зубьев на их периферийных венцах, отличающееся тем, что, с целью повышения из- 20 носостойкости долота за счет обеспечения взаимодействия зубьев шарошек с забоко ш св ш гд М М М ем скважины в режиме чистого качения, личество зубьев на периферийных венцах арошек и количество шарошек в долоте язаны между собой следующим соотнониемЛ е Z - количество зубьев на периферийном венце каждой из шарошек бурового долота, шт; Л - количество шарошек в буровом долоте, шт; N - целое положительное число; d -калибрующий диаметр шарошки по вершинам зубьев на периферийном венце, мм; D -диаметр бурового шарошечного долота, мм. Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе 1.Палий П. А. и др. Буровые долота. ., «Недра, 1971. С. 11. 2.Новое в бурении скважин. Труды ИНХиГП им. И. М. Губкина. Вып. 96, ., «Недра, 1970, с. 18-19.