Буровое долото Советский патент 1982 года по МПК E21B10/26 

Изобретение относится к буровой технике, а именно к буровым долотам.

Известно буровое долото, содержащее корпус, забурник и оснащенные резцами лопасти 1.

Недостатком известного долота является то, то для замены изношенных резцов его необходимо извлечь из скважины. В результате затрат времени на вспомогательные операции составляют значительную долю в общем расходе времени на бурение.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является буровое долото, содержащее корпус, забурник, лопасти с осями и снабженные резцами ородоразрушающие элементы, установленные на осях лопастей.

Денное долото позволяет уменьшить |время на вспомогательные операции за счет сокращения спуско-подъемных операций 2.

-

К недостаткам такого долота относятся сложность конструкции и частичное решение задачи сокращения времени на .вспомогательные операции, поскольку для замены изложенныхрезцов необходимо прекратить бурение.

приподнять долото над забоем и провести ряд технологических операций.

Цель изобретения - упрощение конструкции долота и обеспечение замены его изношенных резцов без прекращения процесса бурения.

Указанная цель достигается тем, что породоразрушающие элементы установлены на осях лопастей с зазорами,

10 в нижней части которых размещены жестко соединенные с осями прокладки из упругого материала, внутренняя поверхность каждого породоразрушающего элемента имеет выступы, число

15 которых соотвеТ-гтвует числу его резцов, а оси лопастей имеют выступы для взаимодействия с выступами породоразрушающих элементов, причем число выступов на осях лопастей равно

20 числу породоразрушающих элементов.

На фиг. 1 изображено буровое долото, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фнг. 3 - сече25ние Б-Б на фиг. 2.

Долото содержит корпус 1, забурник 2, лопасти 3 с осями 4 и оснащенные резцами 5 породоразрушакмиие элементы 6, разделенные между собой шай30бами 7.

Породораэрушаюиие элементы б установлены на осях лопастей с зазора ми, в нижней части которых размещены жестко соединенные с осями прокладки 8 из упругого материала. Внутренняя поверхность каждого породоразрушающёго элемента б имеет выступы 9, число которых соответствует числу его резцов 5, а оси 4 лопастей имеют выступы 10, число которых равно числу породоразрушающих элементов. Каждый выступ 10, благодаря наличию упругой прокладки 8 взаимодействует с одним из выступов 9 породоразруьаающего элемента, чем обеспечивается фиксация последнего на оси р нужном положении.Жесткость материала прокла.док выбирается из такого расчета, чтобы исключить проворот породоразрушающих элементов относительно осей под действием усилий, возникающих при бурении долотом с незатупленными резцами.

Долото работает следующим образом.

В процессе бурения породоразрушающие элементы 6, зафиксированные на осях 4 посредством выступов 9 и 10 и прокладок 8, одним из своих резцов .5 разрушают породу. При этом происходит износ резцов, причем степень износа увеличивается с увеличением расстояния резца.от оси долота. Неравномерный износ резцов приводит к перераспределениюосевой нагрузки между породоразрушающими элементами б, состоящему в том, что на резцы с большим износом начинают действовать и большие нагрузки. По мере износа резца нагрузка на него возрастает, вызывая деформацию прокладки 8, Когда износ резца становится максимальным, нагрузка на породоразрушающий элемент, а, следовательно, и деформация ярокладки достигают такой величины, при которой выступы 9 и 10 выходят из зацепления. В этот момент породоразрушающий элемент под действием силы Р сопротивления породы резанию проворачивается на оси против часовой стрелки (фиг.2) и изношенный

резец теряет контакт с породой. В результате нагрузка на породоразрушающий элемент резко падает и выступ 9 оси за счет упругих сил прокладки 8 вновь приходит во взаимодействие, но уже с другим выступом 10 этого элемента, чем обеспечивается фиксация последнего в новом положении и вступление в работу неизношенного резца. В данной последовательности происходит замена каждого изношенного резца на всех породоразрушающих элементах долота.

Такое выполнение долота позволяет упростить его конструкцию и обеспечивает автоматическую замену изношенных резцов непосредственно в процессе бурения.

Формула изобретения

Вуровое долото, содержащее корпус, забурник, лопасти с осями и снабженные резцами породоразрушающие элементы, установленные на осях лопастей, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и обеспечения замены изношенных резцов без прекращения процесса бурения, породоразрушающие элементы установлены на осях лопастей сзазорами, в нижней части которых размещены жестко соединенные с осями прокладки из упругого материала, внутренняя поверхность каждого породоразрушающего элемента имеет выступы, число которых соответствует числу его резцов, а оси лопастей имеют выступы для взаимодействия с выступами породоразрушающих элементов, причем число выступов на осях лопастей равно числу породоразрушающих элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Кутузов Б.Н. Теория, техника

и технология буровых работ. М., Недра, 1972, с.193, рис. 105д.

2.Авторской свидетельство СССР

№ 403838, кл. Е 21 В 9/00, 1970(прототип7.