Буровое шарошечное долото

 

Изобретение относится к технике и технологии бурения нефтяных, газовых и других скважин и может быть использовано при проектировании, изготовлении и эксплуатации буровых шарошечных долот. Цель - повышение эффективности бурения перемежающихся по твердости пород путем изменения схемы их разрушения. К лапам 1 долота закреплены под углом более 56° к оси долота и со смещением в направлении вращения долота цапфы 4. На последних с возможностью вращения установлены шарошки 2 с зубьями 3 на венцах. Смещение L осей цапф 5 в направлении вращения долота и шаг T зубьев 3 на венцах шарошек 2 связаны следующим соотношением: L/T=0,31-0,43. Увеличение механической скорости при бурении перемежающихся по твердости пород создается благодаря приданию зубьям 3 повышенного скольжения, направленного как вдоль, так и поперек образующих конусов шарошки 2, при увеличении L и угле наклона осей цапф 4 к оси долота с одновременным увеличением количества зубьев 3 и их заострения. 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5 ) 4 Е 21 В 10/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ (lO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4186461/23-03 (22) 26.01.87 (46) 15.04.89. Бюл. № 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) М. Г. Абрамсон, В, Н. Позднышев, В. И. Поздняков и А. К. Забурдаев (53) 622.24.051.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 791893, кл. Е 21 В 10/08, 1979. (54) БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО (57) Изобретение относится к технике и технологии бурения нефтяных, газовых и других скважин и может быть использовано при проектировании, изготовлении и эксплуатации буровых шарошечных долот. Цель— повышение эффективности бурения переме- . жающихся по твердости пород путем изме„„SU„„1472618 A1 нения схемы их разрушения. К лапам 1 долота закреплены под углом более 56 к оси долота и со смещением в направлении вращения долота цапфы 4. На последних с возможностью вращения установлены шарошки 2 с зубьями 3 на венцах. Смещение l осей цапф 5 в направлении вращения долота и шаг f зубьев 3 на венцах шарошек 2 связаны следующим соотношением: f/t = 0,31 — 0,43.

Увеличение механическои скорости при бурении перемежающихся по твердости пород, создается благодаря- приданию зубьям 3 повышенного скольжения, направленного как вдоль, так и поперек образующих конусов шарошки 2, при увеличении l и угле наклона осей цапф 4 к оси долота с одновременным увеличением количества зубьев 3 и нх заострения. 7 ил.

1472618

Изобретение относится к технике и технологии бурения нефтяных, газовых и других скважин и может быть использовано при проектировании, изготовлении и эксплуатации буровых шарошечных долот.

Целью изобретения является повышение эффективности бурения перемежающихся по твердости пород путем изменения схемы их разрушения.

На фиг. 1 показано буровое шарошечное долото, разрез; на фиг. 2 — угол наклона (р ) оси вращения шарошки к оси долота (для твердых пород); на фиг. 3 — угол наклона (ср) оси вращения шарошки к оси долота для мягких пород; на фиг. 4, 5 расположение оси вращения шарошки относительно оси вращения долота в плане соответственно для твердых пород (l ) и для мягких (lн); на фиг. 6, 7 — углы заострения зубьев и их шаг соответственно в долотах для твердых пород (/ /,,) и для мягких пород (j,).

Долото (фиг. 1) состоит из лап 1, шарошек 2 с зубьями 3 на венцах, установленных на цапфах 4 с возможностью вращения.

Цапфы 4 закреплены на лапах 1 под углом к оси долота и со смещением в направлении вращения долота. Смещение осей цапф и шаг зубьев шарошек связаны следующим соотношением: — 0,31 — 0,43, 1 где — смещение осей цапф в направлении вращения долота, мм;

t — шаг зубьев на венцах шарошек, мм.

Угол наклона осей цапф к оси долота должен быть больше 56 .

Буровое шарошечное долото работает следующим образом.

При бурении мягких пород за счет максимальных величин угла наклона оси цапфы к оси долота (y фиг. 3) и смещения оси цапфы в направлении вращения долота (l„) в сравнении с долотом типа Т (фиг. 2) обеспечивается проскальзывание:;убьев (при незначительном износе зубьев, та, как породы мягкие) и увеличенная эффс;тивность бурения, а при бурении более твердых пород за счет уменьшения шага зубьеп (t фиг. 6) в сравнении с долотом тиг и М (фиг. 7) обеспечивается эффективность бурения за счет дробяще-скалывающего эффекта благодаря увеличению количества зубьев (т. е. ударов, поражений забоя), Увеличение механической скорости при бурении перемежающихся по твердости пород создается благодаря приданию зубьям долота повышенного скольжения, направленного как вдоль, так и поперек образующих конусов шарошки при увеличении смещения осей цапф l, 1„(фиг. 6 и 7) и угла наклона осей цапф к оси долота q» г „с од 0 новременным увеличением количества зубьев на венце и угла их заострения.

Вследствие увеличения угла наклона осей цапф к оси долота ср и (фиг. 2, 3) величины смещения осей цапф l и 1„(фиг. 6, 7) улучшается перекрытие забоя скважины зубьями шарошек (б)1) и увеличиваются габариты опоры шарошек.

Соотношение — 0,31 — 0,43 расширяет

20 диапазон долот для эффективного разрушения перемежающихся по твердости пород.

При этом соотношении, которое определя(4 — 10 ется — = — =0,3! — 0,43, угол наклона 13 — 23

25 осей цапф к оси долота должен быть больше

56 . В этом случае с породой забоя взаимодействует большое число зубьев периферийного венца, при этом уменьшается нагрузка на один зуб.

Формула изобретения

Буровое шарошечное долото, содержащее лапы, закрепленные к лапам под углом к оси долота цапфы и со смещением в направлении вращения долота и шарошки с зубьями на венцах, закрепленные на цапфах с возможностью вращения, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности бурения перемежающихся по твердости пород путем изменения схемы их разрушения, 40 смещение осей цапф и шаг зубьев шарошек связаны следующим соотношением

8 — 0,3! — 0,43, где — смещение осей цапф в направлении вращения долота, мм;

t — шаг зубьев на венцах шарошек, мм, причем угол наклона осей цапф к оси долота более 56 .

1472618 аюроажд т м

3убья долота nant 7

Зубья долота типа М фОГ 7

Составитель А. Скалунов

Редактор А, Долинич Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 1687/33 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! 13035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 10!