Шарошечное долото для планетарного бурения

 

СОЮР СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 Е 21 В 10/О

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ р

3 р.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3622188/22-03 (22) 15.07.83 (46) 28.02.86. Бюл. В 8 (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники (72) А.Н.Попов, А.А.Рыбалка, В.А.Высоцкий и В,И.Либерман (53) 622.24.051 ° 55(088.8) (56) Палий П.А. и Корнеев К.Е. Буровые долота. М.: Недра, 1971, с. 343.347.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1033690, кл, Е 21 В 10/26, 1981. (54)(57) ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО ДЛЯ ПЛА: НЕТАРНОГО БУРЕНИЯ, включающее корпус, шарошки с породоразрушающими элементами, установленные при помощи опор на лапах, связанных с корпусом с воэможностью ограниченного поворота при помощи шарнирного узла с одной степенью свободы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы долота путем увеличения стойкости породоразрушающих элементов и опор, ось каждого шарнирного узла параллельна продольной оси долота, причем ось вращения шарошки и ось соответствующего ей шарнирного узла расположены в разных Е плоскостях.

3 12

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для сооружения скважин большого диаметра и шахтных стволов с помощью агрегатов реактивно-турбинного бурения (ГТБ), планетарным способом в креп— ких абразивных породах.

Цель изобретения †повышен эффективности работы долота путем увеличения стойкости породоразрушающих элементов и опор.

На фиг. 1 схематически показано предлагаемое шарошечное долото, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид сбоку; на фиг. 3 — то же, вид сверху.

Долото состоит из корпуса 1 с резьбовым соединением 2. На корпусе при помощи шарнирных узлов 3 с одной степенью свободы размещены лапы 4 с установленными на них посредством опор 5 и осей 6 шарошками 7, причем оси шарнирных узлов 3 параллельны продольной оси долота. Непосредственно на корпусе 1 жестко установлены ограничители 8 поворота шарошек с таким расчетом, что между ними и лапами имеется некоторый зазор для обеспечения ограниченного поворота лап 4. Ось вращения шарошки и ось соответствующего ей шарнирного узла 3 расположены в разных плоскостях, т.е. смещены одна относительно другой на некоторую величину Е

Работа шарошечного долота осуществляется следующим образом.

Опущенные совместно с агрегатом

РТБ в скважину шарошечные долота, не доводя до забоя, приводят во вращение и, кроме того, ротором с поверхности вращают весь агрегат вокруг своей оси. При этом шарошки 7

14902 удерживаются от разворота в радиальную плоскость ограничителями 8, вследствие чего исключаются удары шарошек о стенку скважины. При постановке агрегата РТБ на забой шарошки 7 вследствие наличия эксцентриситета е по траекториям, описываемым эпи-или гипоциклоидами, форма которых зависит от соот10 ношения относительных (создаваемых турбобурами) и переносной (создаваемой ротором) скоростей.

Благодаря размещению лап шарошек на корпусе долота с возможностью поворота вокруг оси, параллельной оси долота, и наличию смещения оси вращения шарошки относительно оси вращения лап, в процессе планетарного бурения обеспечивается автоматичес>и кая установка вооружения шарошки в любой точке забоя на плоскость, касательную эпи- или гипоциклоиды.

При этом породоразрушающие элементы перекатываются на забое точно по р этим сложным кривым, причем без скольжения. Ввиду того, что шарошка при таком движении всегда встречает разрушаемый забой только "в лоб", то исключаются знакопеременные нагрузки на вооружение шарошек и на опору, что увеличивает ресурс подшипников этой опоры. Поскольку в момент удара о стенку при колебаниях агрегата РТБ в скважине лапа имеет возможность поворачиваться вокруг дополнительной оси вращения, то эти удары воспринимаются не шарошкой и лапой, а корпусом долота, что исключает динамические нагрузки на лапы и шарошки и предотвращает отрывы шарошек от корпуса.

I 2149() 2

Тираж 548 Подписное

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4