Буровое шарошечное долото

 

Изобретение относится к долотостроению и м.б. применено при бурении нефтяных и газовых скважин. Цель - повышение долговечности долота и качества скважины путем уменьшения пл етарного движения Долота. Для этого спинка 5 лапы I долота выполнена с наклоном в сторону, противоположную вращеню долота. На спинке 5 закреплены калибрующие элементы 6. К лапкам 1 прикреплены цапфы 3, на которых установлены шарошки 4. В лапах 1 между шарошками 4 выполнены гидромониторные каналы 2. Боковая поверхность спинки 5 расположена с возможностью пересечения с каналом 2. При работе долота изогнутой спинкой 5 лапы 1 перекрьшается одно из свободных сечений около канала 2, преграждая путь обратноьгу течению жидкости . При этом значительно увеличивается площадь свободного сечения по другую сторону от канала 2. Часть этой свободной зоны отдалена от гидромониторной струи, что снижает обратные токи. Наклонная спинка 5 при вращении долота создает подъемную силу жидкости со шламом, способствуя .более эффективной очистке забоя. 5 ил. se (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

21 В 1О/26

Ось лищь Фььь. f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4147060/22-03 (22) 11.08.86 (46) 23.03.89. Бюл. N - 11 (71) Московский институт нефти и газа им. И.М. Губкина (72) Н.А. Жидовцев, И,К. Бикбулатов, Э.С. Гинзбург, И,И. Барабашкин и А.Г. Новиков (53) 622.24.051,55 (088.8) (56) Масленников И,К. и др, Инструмент для бурения скважин. Справочное пособие. N.: Недра, 1981, с. 164 рис. 111.

Авторское свидетельство СССР

И 1305295, кл. F. 21 В 10/26, 1985, .(54) БУРОВОЕ ШАРОИЕЧНОЕ ДОЛОТО (57) Изобретение относится к долотостроению и м.б. применено при бурении нефтяных и газовых скважин, Цельповышение долговечности долота и качества скважины путем уменьшения планетарного движения долота. Для этого спинка 5 лапы 1 долота выполнена

„,SUÄÄ 1467157 А1 с наклоном в сторону, противоположную вращеню долота. На спинке 5 закреплены калибрующие элементы 6. К лапкам 1 прикреплены цапфы 3, на которых установлены шарошки 4. В лапах

1 между шарошками 4 выполнены гидромониторные. каналы 2. Боковая поверхность спинки 5 расположена с возможностью пересечения с каналом 2.

При работе долота изогнутой спинкой

5 лапы 1 перекрывается одно из свободных сечений около канала 2, преграждая путь обратному течению жидкости. При этом значительно увеличивается площадь свободного сечения по другую сторону от канала 2. Часть этой свободной зоны отдалена от гид-< ромониторной струи, что снижает обратные токи. Наклонная спинка 5 при вращении долота создает подъемную силу жидкости- со шламом, способствуя .более эффективной очистке забоя.

5 ил.

1467157

Изобретение относится к долотостроению и может найти применение при бурении нефтяных и газовых скважин.

Целью изобретения является повышеНие долговечности долота и качества скважины путем уменьшения планетарноГо движения долота.

На фиг.: 1 представлено долото, общий вид; на фиг.2 — то же, вид верху; на фиг.3 — асимметричная ла-! а долота со смещением осей шарошек в плане; на фиг.4 — вид А на фиг,3; на фиг.5 — график соотношения рассто- 15 яний Т и L(, .Буровое шарошечное долото содержит лапы 1 с выполненным в

Мониторным каналом 2 и установленные фа цапфах 3 шарошки 4, при этом на 21! спинке 5, каждой лапы 1 закреплен

Мапибрующий элемент 6... Спинка 5 лапы установлена с наклоном относительно фе оси в сторону, противоположную вращению долота, калибрующнй элемент 6 помещен по окружности относительно оси лапы 1 также в эту сторону, причем гндромониторный канал 2 выполнен B геле спинки 5, а его выходное отверстие 7 расположено на боковой поверхности 8 спинки 5.

Кроме того, в долотах, имеющих < смещение в плане осей шарошек 4 (фиг.3,4) смещение капибрующего элемента 6 выполнено в сторону, проти—

Ьоположную смещению осей шарошки 4, йри этом расстояния от оси лапы 1 до калибрующей точки 9 шарошки 4 L и от осН лапы до калибрующего элемента 6 L< связаны соотношением (1, -1,4)L.

Калибрующий элемент может быть выполнен в виде нескольких распредел:енных по высоте спинки отдельных эле—

Ментов, установленных со смещением друг от друга -по окружности долота.

Калибрующий элемент 6 может быть выполнен в виде закрепленных какимлибо способом в теле спинки одного или нескольких штырей 10 из износостойких материалов, композиционных материалов различного типа, алмазосодержащих материалов, а также комби- нацией различных типов высокоизносостойких материалов, например наплавки с установкой в ней твердосплавных 55 штырей. С целью улучшения отвода отбуренной породы и интенсификации охлаждения, калибрующий элемент может быть снабжен продольными, наклонными или поперечными канавками либо их комбинацией, Поверхность спинки 5 лапы 1 от козырька шарошек 4 до точки установки калибрующего элемента преимущественно должна иметь форму цилиндра с тем, чтобы осуществлялось перекрытие (завес) нисходящей жидкости под действием гидромониторной струи.

Долото работает следующим образом„

При вращении долота шарашки 4 перекатываются по забою, при этом вооружение отделяют от забоя частицы шлама, которые пбтоком жидкости выносятся на поверхность. При работе долота калибрующий элемент 6 вступает во взаимодействие со стенкой забоя, при этом скважина сохраняет номинальный диаметр практически во все время работы долота благодаря шести калибрующим скважину точкам, три из которых расположены на шарошках, которые в зависимости от смещения осей иарошек в плане, могут быть смещены (фиг.3 и 4) от оси лапы, три установлены на спинках лап со смещением относительно оси лапы, При работе долота с калибруюЩими точками, распределенными по окружности, профиль. скважины принимает вид семиугольника со скругленными кромками.

Геометрические построения и теорети ческие исследования показывают, что диаметр вписанной в данный профиль окружности и номинальный диаметр долота практически совпадают, а в случае выполнения.калибрующего элемента в виде нескольких элементов, распределенных по высоте спинки, теоретически и практически диаметр скважины совпадает с диаметром долота.

При работе долота изогнутой спинкой лапы перекрывается одно из сво- бодных сечений около гидромониторного канала, преграждая путь обратному течению жидкости, при этом в значительной степени увеличивается площадь свободного сечения по другую сторону от гидромониторного канала, причем часть этой свободной зоны отдалена от гидромониторной струи, что снижает обратные токи.

Наклонная спинка лапы при вращении долота создает подъемную силу жидкости со шламом, способствуя более эффективной очистке забоя.

1467 I 57

Формула из о бр ете ния

Буровое шарошечное долото, содержащее лапы с закрепленными на спинках калибрунзцими элементами, закрепленные к лапам цапфы, установленные на цапфах шарошки и гндромониторные каналы, выполненные в лапах между шарошками, о т л и ч а ю щ е е.с я тем, что, с целью повышения долговечности долота и качества скважины путем уменьшения планетарного движения долота, лапа выполнена с наклоном спинки в сторону, противоположную вращению долота, причем боковая поверхность спинки лапы расположена с возможностью пересечения с гидро30 мониторным каналом.

14671 5?

0,7 0.8 0.9

12 l j И L, 1О 11

Составитель А.Скалунов

Редактор А.Иандор Техред А Крав ук Корректор М.Васильева

Заказ 1176/25 Тираж 514 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101