Шарошечно-лопастное долото Советский патент 1982 года по МПК E21B10/08 E21B10/42 

(54) ШАРОШЕЧНО-ЛОПАСТНОЕ ДОЛОТО

1

Изобретение относится к буровой технике, в частности к шарошечно-лопастным долотам, используемым для бурения перемещающихся по крепости горных пород.

Известно шарошечно-лопастное долото, состоящее из корпуса, лап с шарошками и лопастей между ними, жестко прикрепленных к корпусу, причем зубья шарошек опережают по высоте лопасти 1.

Недостатком долота является низкая производительность при бурении по мягким породам, так как в обработке забоя участвуют только шарошки.

Известно так же шарошечно-лопастное долото, содержащее корпус, лапы с шарошками, размещенные в пазах корпуса между шарошками подвижные лопасти, рабочую пружину, стакан, посредством которого пружина воздействует на лопасти 2.

Долото обеспечивает обработку забоя лопастями в мягких породах. При бурении по крепким породам лопасти утапливаются и в работу вступают шарошки. При этом лопасти остаются прижатыми к забою рабочей пружиной, однако разрушение забоя не обеспечивается из-за высокой крепости

пород, что приводит к преждевременному износу лопастей.

Цель изобретения - повышение стойкости долота за счет снятия нагрузки с лопастей при больших осевых усилиях.

5Поставленная цель достигается тем, что

долого снабжено двухплечим рычагом, установленным с возможностью взаимодействия с подпружиненной втулкой.

На чертеже изображено шарошечно-ло Q пастное долото, общий вид.

Шарошечно-лопастное долото содержит корпус 1, лапы 2 с шарошками 3, размещенные в пазах корпуса между шарошками подвижные лопасти 4, рабочую пружину 5, стакан 6, посредством которого пружина воздействует на лопасти, гайку 7, служащую для регулировки предварительного сжатия рабочей пружины.

В долоте установлен двухплечий рычаг 8 опирающийся на гайку 7, ввернутую в корпус 1, и связанный одним плечом со стаканом 6 посредством упорной гайки 9. Второе плечо рычага находится в контакте с нажимной трубкой 10, ввернутой в ниппель11. Внутри муфты 12 расположена пружина 13, предварительно сжатая гайкой 14.

Муфта и ниппель связаны между собой посредством шлицев и стопорных винтов 15. Корпус 1 долота ввернут в муфту 12.

В нерабочем положении лопасти 4 под действием пружины 5 смещены вниз и выступают за контуры шарошек. Ниппель 11 вместе q нажимной трубкой 10 под действием предварительно сжатой пружины 13 находится в крайнем верхнем положении.

Долото работает следующим образом.

В породах небольшой крепости разрушение забоя скважины осуществляется выступающими за контур шарошек 3 лопастями 4. В этом случае шарошки в работе не участвуют.

В породах средней крепости нагрузка на долото увеличивается, что приводит к утапливанию лопастей и вступлению в работу шарошек 3. Утапливание лопастей вызывает смещение стакана 6 вверх и величина его определяется усилием сжатия рабочей пружины 5. В этом случае разрушение забоя осуществляется совместно лопастями и шароилками.

При встрече с крепкими породками нагрузка на долото еще более возрастает, что приводит к смещению ниппеля 11 относительно муфты 12 и сжатию пружины 13. Смещение ниппеля вызывает опускание связанной с ним нажимной трубки 10, которая воздействует нижним концом на плечо рычага 8. Рычаг, опираясь на торцевую поверхность гайки 7, поворачивается и вторым плечом посредством упорной гайки 9 вызыBafeT смещение вверх стакана 6. В результате прижатие лопастей к забою прекращается, что предотвращает их преждевременный износ. Разрушение забоя осуществляется одними шарошками.

Если породы на забое вновь сменяются менее крепкими, то нагрузка на долото снижается, вследствие чего под действием пружины 13 происходит смещение ниппеля 11 вверх и освобождение рычага 8 от воздействия нажимной трубки 10. Рычаг в свою очередь прекращает воздействие на стакан б Под дей ствием пружины 5 стакан опускается и входит во взаимодействие с лопастями 4, которые вступают в работу.

При последующих изменениях крепости пород на забое циклы работы долота повторяются.

Такая конструкция долота обеспечивает снятие нагрузки с лопастей при больших осевых усилиях, что необходимо в крепких породах для предотвращения их интенсивного износа. Это позволяет позысить стойкость лопастей и снизить затраты на буровой инструмент.

Формула изобретения

Шарошечно-лопастное долото, содержащее корпус, лапы с шарошками, подпружиненную втулку, связанную с лопастями, размещенными в пазах корпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения стойкости долота за счет снятия нагрузки с лопастей при больших осевых усилиях, снабжено двухплечим рычагом, установленным с возможностью взаимодействия с подпружиненной втулкой.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

№ 723088, кл. Е 21 В 9/02, 1980 (прототип).

/J