Шарошка бурового долота

 

Использование: шарошечные долота для бурения скважин. Сущность: резцы 7 на обратном конусе 6 расположены режущими кромками 8 под углом к образующим обратного конуса 6. Режущие кромки 8 могут быть наклонены в разные стороны относительно образующих обратного конуса 6. При работе .уменьшается искривление ствола скважины и шарошка может работать с повышенными нагрузками. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

CO(03 СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК (()5 Е 21 В 10/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТГНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4931490/03 (22) 26.04.91 (46) 15.04.93. Бюл, ¹ 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники и Кольская комплекс((ая геологоразведочная экспедиция сверхглубокого бурения (72) >1.А,Эдельман, Т,Г.Агошашвили, B.C.Áàсович, В.И.Бердический, A.Ã.Ìåññåð, А.Д,Писарницкий, Ф.CD.Равилов, Луис Сианка-Ибарра и Б.Н.Хахаев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 153050, кл. Е 21 В 10/16, 1963.

Авторское свидетельство СССР № 473797, кл. Е 21 В 10/08, 1975.

„„Я2 „„1808966 А1 (54) ШАРОШКА БУРОВОГО ДОЛОТА (57) Использование: шарошечные долота для бурения скважин, Сущность; резцы 7 на обратном конусе 6 расположены режущими кромками 8 под углом к образующим обратного конуса 6. Режущие кромки 8 могут быть наклонены в разные стороны относительно образующих обратного конуса 6. При работе.уменьшается искривление ствола скважины и шарошка может работать с повышенными нагрузками. 1 з,п. ф-лы, 5 ил.

1808966

Изобретение относится к буровой технике, а конкретно к породоразрушающим инструментам для бурения скважин — шарашечным долотам.

Целью настоящего изобретения является уменьшение интенсивности искривления и повышение эффективности управления кривизной ствола скважины, особенно при проходке в крутопадающих пластах, что характерно при сверхглубоком бурении, и увеличение скорости бурения за счет увеличения проходки на долото вследствие бурения со значительными нагрузками на забой без возникновения самопроизвольного искривления скважины путем интенсификации дробяще-фрезерующего воздействия резцов, установленных на обратных конусах шарашек долота, на стенку скважины, особенно ее лежачую сторону у забоя, На фиг. 1 изображен фрагмент шарашечного долота в продольном разрезе; на фиг. 2 — частичный вид сверху долота со смещенными осями шарашек; на фиг, 3— аналогичный вид долота с несмещенными осями шарашек; на фиг.4 — вид сбоку на шарашку по стрелке А на фиг,1 долота со смещенными осями шарашек; на фиг, 5— аналогичный вид сбоку на шарашку долота с несмещенными осями шарашек, Шарашечное долото имеет шарашки 1, смонтированные на цапфах 2 на подшипниках 3. Шарашки 1 имеют основные венцы 4, оснащенные резцами 5, и обратный конус 6, оснащенный резцами 7, Резцы 7 имеют режущую кромку 8. Режущие кромки 8 резцов

7 располо>кены под углом к образующей 9 обратного конуса 6 шарашки 1 (к радиусу шарашки), причем у долот с несмещенными осями шарашек режущие кромки чередующихся резцов 10,12,14 и 11,13,15 (и т.д,) повернуты в разные стороны относительно этой образующей. Тонкими пунктирными линиями показаны полосы контакта 16 резцов 10-15 шарашки 1 со стенкой скважины у долота со смещением осей шарашек и 16 и 17 у долота с несмещенными асями шарашек, Работает шарашечное долото следующим образом, При вращении долота шарашки 1 перекатыва отся по забою. При этом резцы 5 основных венцов 4 разрушают забой скважины в дробящем или дробящескалывающем режиме (в зависимости от наличия смещения осей шарашек). По мере вращения шарашки 1 резцы 7 на обратном конусе 6 входят в контакт со стенкой скважины. Режущая кромка 8 резца 7 взаимодействует со стенкой скважины в полосе контакта 16 в положении близком к горизонтальному, поскольку эта кромка расположена под углом к радиусу шарашки, благодаря чему оказывает на стенку, особенно лежачую, максимальное фрезерующее воздействие (если бы режущая кромка резца была расположена вдоль образующей обратного конуса шарашки, (вдоль радиуса шарашки) режущая кромка резца встречалась бы с породой практически торцом — одним концом, и фрезерующее воздействие было бы минимальным). У долот со смещенными осями шарашек взаимодействие резцов 7 со стенкой скважины происходит только в полосе контакта 16 (что хорошо видно на фиг,2 и 4), а у долот с несмещенными осями шарашек имеется две полосы контакта со стенкой скважины 16 и 17 (см, фиг.3 и 5). Режущие кромки резцов 10,12 и 14, работавшие в полосе контакта 16 наиболее эффективно, в полосе контакта 17 будут взаимодейство- вать со стенкой скважины недостаточно эффективно, т,к. в результате поворота шарашки на угол, практически близкий 90О, будут контактировать со стенкой не по длине кромки, а только па ее торцу, т.е. площадь фрезерования одним резцом будет в несколько раз меньше. Поэтому в долотах с несмещенными осями шарашек режущие

30 кромки череду1ощихся зубков 10,12,14 и

11,13,15 и т.д, повернуты в разные стороны относительно образующей обратного конуса шарашки (см.фиг.5), При работе таких долот часть резцов будет наиболее эффек35 тивно разрушать стенку скважины и предотвращать искривление ствола или интенсифицировать набор кривизны в полосе контакта 16 (резцы 10,12,14 и т,д.), а другая часть резцов будет наиболее

40 эффективна работать в полосе контакта 17 (резцы 11, i3,15 и т.д.).

По предлагаемому техническому решению разработано шарашечное долото марки К393,7/100ТКЗ, предназначенное, преимущественно, для бурения в крепких абразивных породах (габро, гнейсы), залегающих в крутопадающих пластах, встреченных на глубинах свыше,10 км при бурении сверхглубокой скважины СГ-3 (Кольская), где искривление ствола при бурении существующими шарашечными долота ли стало почти непреодолимым препятствием эффективному углублению скважины.

Лабораторные исследования на моделях показали эффективность предлагаемого технического решения.

Техническими преимуществами предложенного шарашечного долота являются уменьшение интенсивности искривления скважины и повышение эффективности уп1808966 равления кривизной ствола скважины, особенно в кругопадающих пластах, а также увеличение скорости бурения за счет увеличения проходки на долото вследствие бурения с повышенными нагрузками на забой, путем интенсификации дробяще-фрезерующего воздействия резцов, установленных нэ обратных конусах шарошек долота, на стенку скважины, особенно на ее лежачую сторону у забоя, Преимуществом предлагаемого технического решения является сокращение сроков проводки скважин, особенно сверхглубоких, при бурении в наклонных пластах, вызывающих искривление скважин.

Формула изобретения

1. Шарошка бурового долота, содержащая основные зубчатые венцы, обратный

5 конус на корпусе и резцы с режущими кромками, расположенные на обратном конусе, отличающаяся тем, что, с цепью повышения эффективности бурения за счет уменьшения искривления ствола скважины

10 и повышения производительности бурения за счет увеличения осевой нагрузки, резцы на обратном конусе корпуса расположены режущими кромками под углом к образующим обратного конуса.

15 2. Шэрошка поп.1,отл ича ющаяс я тем; что режущие кромки соседних резцов наклонены в разные стороны относительно образующих обратного конуса.

1808966

1808966

Составитель В.Бердичевский

Техред М,Моргентал Корректор C.ÏàòðóUjåaà

Редактор

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

Заказ 1263 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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