Буровое долото

 

БУРОВОЕ ДОЛОТО, содержащее корпус и армированную породоразрушающими вставками рабочую часть, разделенную шламоотводящими пазами на секторы, торцовая и калибрующая части которых выполнены соответственно с радиальными и продольными промывочными каналами, соединенными между собой, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы долота за счет улучщения очистки забоя от шлама и интенсификации теплоотвода от породоразрушающих вставок, площадисечении радиальных Sp и продольных 5, промывочных каналов выбраны в соответствии с р.оотношением f 3-5, при этом расстояние между радиальными каналами и щламоотводящими пазами уменьшается по to мере удаления от центра долота. 00 О5

СОЮЗ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D Е 21 В 10/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3353676 /22-03 (22) 13.11.81 (46) 15.10.83. Бюл. № 38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) И. Ф. Вовчановский, Е. М. Финкельштейн, Э. Д. Скляров, Г. И. Матвеев, А. П. Марков, Н. А. Бондаренко, А. М. Бочковский, Н. Н. Марков, В. В. Квач, Н. В. Цыпин и Д. И. Ромбом (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов АН Украинской ССР (53) 622.24.051 (088.8) (56) 1. Патент Франции № 1261950, кл. Е 21 В, опублик. 1961.

2. Патент США № 3135341, кл. 175 †3, опублик. 1964 (прототип).

„„Я0„„1048106 A (54) (57) БУРОВОЕ ДОЛОТО, содержащее корпус и армированную породоразрушающими вставками рабочую часть, разделенную шламоотводящими пазами на секторы, торцовая и калибрующая части которых выполнены соответственно с радиальными и продольными промывочными каналами, соединеннымй между собой, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы долота за счет улучшения очистки забоя от шлама и интенсификации теплоотвода от породоразрушающих вставок, площади сечений радиальных $/э и продольных Ь„ промывочных каналов выбраны в соответствии с соотношением „ = 3 — 5, при этом рас в стояние между радиальными каналами и шламоотводящими пазами уменьшается по мере удаления от центра долота.

1048106

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту для бурения скважин на нефть и газ, а именно к буровым долотам истирающе-режущего и режуще-скалывающего воздействия на горную породу.

Известно буровое долото, содержащее корпус и рабочую головку, оснащенную режущими элементами и разделенную шламоотводящими пазами на секторы, торцовая и калибрующая поверхности которых выполнены с промывочными канавками, соединенны- 10 ми между собой (1).

Наиболее близким к предлагаемому является буровое долото, содержащее. корпус и армированную породоразрушающими вставками рабочую часть, разделенную промывочными пазами на секторы, торцовая и калибрующая части которых выполнены соответственно с радиальными и продольными промывочными каналами, соединенными между собой (2) .

Недостатком известных долот является 20 низкая эффективность их работы, связанная с некачественной очисткой забоя от шлама и перегревом рабочих элементов.

Цель изобретения — повышение эффективности работы долота за счет улучшения очистки забоя от шлама и интенсификации теплоотвода от породоразрушающих вставок.

Поставленная цель достигается тем, что в буровом долоте, содержащем корпус и армированную породоразрушающими вставками рабочую часть, разделенную шламоотводящими пазами на секторы, торцовая и калибрующая части которых выполнены соответственно с радиальными и продольными промывочными каналами, соединенными между собой, площади сечений радиальных

Sp и продольных Sn промывочных каналов выбраны в соответствии с соотношением

= 3 — 5, при этом расстояние между радйальными каналами и шламоотводящими пазами уменьшается по мере удаления от центра долота.

На фиг. 1 изображено предлагаемое до40 лото, вид со стороны рабочего торца; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Долото содержит корпус 1 и рабочую часть 2, разделенную шламоотводящими пазами 3 на секторы, торцовая часть которых 4 выполнена с радиальными промывочными каналами 4, а калибрующая часть — с продольными каналами 5, дно которых оснащено вставками 6 из износостойкого материала. Радиальные 4 и продольные 5 промывочные каналы соединены между собой. Рабочая часть 2 долота армирована породоразрушающими вставками 7,. Площади сечения S радиальных промывочных каналов 4 в 3-5 раз больше площади каналов 5, а кратчайшее расстояние от радиальных каналов 4 до шламоотводящих пазов 3 уменьшается по мере удаления от центра долота.

Принцип работы долота заключается в следующем.

Разрушение породы осуществляется под действием осевого усилия и крутящего момента, приложенных к долоту. При прокачке промывочной жидкости в радиальных промывочных каналах 4 возникает избыточное давление из-за разности поперечных сечений

SP u Sn и значительная часть промывочной жидкости устремляется под торцом долота в сторону шламоотводяших пазов 3, соединенных с затрубным пространством. При этом происходит очистка забоя и породоразрушающих вставок 7 от шлама горной породы. По мере удаления от оси долота количество про мывочной жидкости и ее давление уменьшаются. Однако благодаря уменьшению расстояния от радиальных каналов 4 до пазов 3 прохождение жидкости под торцом долота происходит с той же интенсивностью. Некоторая часть жидкости доходит до периферии долота и проходит по продольному промывочному каналу 5 в калибрующей части.

Конструктивные параметры промывочной системы долота, выбранные на основании проведенных исследований, приведены в таблице.

Механическая скорость бурения, м/ч

1,44

2,81

1,65

Интенсификация промывки торцовой части долота устраняет возможность переизмельчения шлама, что приводит к повышению механической скорости бурения. Улучшение теплоотвода от породоразрушающих вставок повышает их износостойкость и, как следствие, износостойкость долота в целом, что повышает производительность бурения.

1048106

Редактор С. Лисина

Заказ 7884/36

Составитель Н. Панин

Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам нзобретени и и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4