Буровое долото Советский патент 1982 года по МПК E21B10/46 

(54) БУРОВОЕ ДОЛОТО Изобретение относится к поррдоразрушающему инструменту, а именно к буровым долотам, армированным естественными или искусственными алмазами. Известно буровое долото, содержащее корпус с рабочей головкой, армированной износостойкими вставками, выполненными в виде дисков, оси которых наклонены по отношению к армируемой поверхности под разными углами 1 . Недостатком данного долота является низкая стойкость из-за быстрого выхода износостойких вставокиз строя. Связано это с некачественной очисткой забоя от шлама, что приводит к перегреву вставок Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является буровое долото, содержащее корпус с центральным каналом и выполненну из износостойкого материала рабочую го ловку с промывочными каналами и шламоотводяшими пазами, армированную калибрующими и режущими элементами, последние из которых установлены с отрицательным углом наклона вдоль задней боковой кромки промывочных каналов 2j. Недостатком известного долота явяяется то, что при выходе из строя части режущих элементов, долото -заменяется другим, хотя значительная часть режущих элементов еще пригодна к работе. Все это снижает стойкость долота. Цель изобретения - повышение стойкости долота.. Поставленная цель достигается тем, что рабочая головка имеет выемки и опорные выступы для закрепления ре- жущих элементов, выполненных в виде державки, передняя кромка которой армирована алмазами, а задняя установлена с возможностью взаимодействия с опорным выступом, который может быть №iполнен с-переменной высотой, уменьшак шейся в сторону, противоположную Haitравлению вращения долота. На фиг. 1 изображено долото, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - вид со стороны рабочего торца; на фиг. 3 - режущий элемент; на ,фиг. 4 - сечение А-А на фкг. 3; 394 на фиг. 5 - часть торца рабочей головки па фиг. 6 - режущий элемент в форме диска; на фиг. 7 - сечение Б-Б на фиг. 6 Буровое долото содержит корпус 1 и рабочую головку 2, изготовленную из износостойкого материала 3, например, из карбида вольфрама на металлической связке. Ра бочая головка армирована режущими и калибрующими элементами соот ветственно 4 и 5. Режущие элементы 4 выполнены в виде дерхсавки, имеющей фор му стержня 6 или диска 7, передняя кром ка которых армирована естественными или искусственными алмазами 8, а задняя грань установлена с возможностью взаим о действия с опорным выступом, функцию которого выполняют стенки гнезда Q для стержневых режущих.элементов (фиг. 3) .и выступ 10 (фиг. 5) переменной вы СОты, уменьшающейся в сторону, протйвоположную направлению вращения долота, для дисковь х режущих элементов, Корпус 1 выполнен с центральным каналом 11, которь1й соединен с промьгаоч- ными каналами 12 и 13 рабочей головки, вдоль задней кромки которых с отрицательным углом наклона oL , равным 4-20 , установлены режущие элементы 4 Для отвода разругиенной породы на боковой поверхности рабочей головки выполнены щламоотводящие пазы 14. элементы 4 крепятся, например, припоем в заранее отщтампов|анных выемках 10 и 15 рабочей головки 2, имеющей выпукло-вогнутую форму. Элементы 4 расположены ни ступенях 16 по спирали и ориентированы определенным образом по отношент«о к забою скважины. Это достигается выполнением гнезда 10 и хвостовика стержня 6 с ответными лысками 17 и 18, предотвращающими проворот режущих элементов 4. При использовании дискообразных державок 7 ориен тировка их обеспечивается самими выемками 15. В радиальном направлении элементы 4 установлены в шахматном порядке с обеспечением полного перекрытия забоя скважины. С целью удаления разрушенной породы режущие элементы могут устанавливаться под острым отрирютельным углр р в горизонтальной ДПОскости. Величина утла pi составляет (фиг. 5), Центральная вогнутая часть долота дополнительно армируется алмазами. 104 Долото работает следующим образом. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента режущие элементы 4 разрушают забой скважины. Разруцгенная порода промывочнойжидкостью, подаваемой через каналы 12 и 13, выносится через шламоотводящие пазы 14 в затрубное пространстео. Стенки скважины обрабатываются калибрующими элементами 5. . Предлагаемая схема установки режущих элементов позволяет устранить растягивающие усилия и нагружать их в основном сжимающими усилиями. Выполнение режущих элементов в виде державок обеспечивает быструю замену изношенных режущих элементов, т. е. долото может быть быстро отремонтировано. Использошние опорных выступов позволяет снять ударные нагрузки и тем самым повысить надежность работы режущих элементов. В се это в целом способствует повышению стойкости долота. Формула изобретения 1. Боровое долото, содержащее с центральным каналом и выполненную из износостойкого материала рабо- чую т-оловку с промывочными каналами и щламоотводящими пазами, армированную калибрующими и режущими эпемен- тами, последние из которых установлены с отрицательным углом наклона вдоль задней боковой кромки промывочных каналов, -отличающееся тем, что, с целью повышения его стойкости, рабочая головка имеет выемки и опорные выступы для закрепления режущих элементов, выполненных в виде державки, пе5зедняя кромка которой армирована алмазами, а задняя установлена с возможностью взаимодействия с опорным выступом. . 2. Долото по п. 1, отличающее с я тем, что опорные выступы выполнены с переменной высотой, уменьшающейся в сторону, противоположную направлению вращения долота. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 592956, кл. Е 21 В 9/02, 1976. 2.Патент США № 37093О8, кл. 175-329, опублик. 1973 (прототип).

A-A

Фиг. if