Долото

 

Использование: буровая техника для роторного , колонкового и планетарного способов бурения в различных по крепости породах. Сущность: корпус выполнен из секторов 8, обода 6 из эластичного материала и втулки с наружным кольцевым пазом 7. Секторы 8 закреплены на ободе 6 посредством элементов крепления, которые могут быть выполнены в виде радиальных прорезей на ободе 6, ответных внутренней поверхности секторов 8 или в виде пальцев 9, или болтов с гайками 10. Секторы 8 с породоразрушаю.щими элементами 5 могут быть выполнены в виде алмазосодержащей матрицы, а могут быть в виде скоб, установленных с возможностью охвата обода 6 с обеих сторон. Отверстия 11 для элементов крепления могут иметь вид радиальных прорезей . При работе снижаются динамические нагрузки на породоразрушающие элементы 5. 4 ил.

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (st)s Е 21 В 10/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) М

С

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4926013/03 (22) 08.04.91 (46) 23.04.93. Бюл. М 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) А.Н.Попов (56) Травкин B.Ñ, Породоразрушающий инструмент для вращательного бескернового бурения скважин. М„ Недра, 1982, с.135, рис.31. (54) ДОЛОТО (57) Использование; буровая техника для роторного, колонкового и планетарного способов бурения в различных по крепости породах. Сущность: корпус выполнен из секторов 8, обода 6 из эластичного матери.,. Ж „1810461 А1 ала и втулки с наружным кольцевым пазом

7. Секторы 8 закреплены на ободе 6 посредством элементов крепления, которые могут быть выполнены в виде радиальных прорезей на ободе 6, ответных внутренней поверхности секторов 8 или в виде пальцев 9, или болтов с гайками 10. Секторы 8 с породоразрушающими элементами 5 могут быть выполнены в виде алмазосодержащей матрицы, а могут быть в виде скоб, установленных с возможностью охвата обода 6 с обеих сторон. Отверстия 11 для элементов крепления могут иметь вид радиальных прорезей. При работе снижаются динамические нагрузки на породоразрушающие элементы 5. 4 ил, 1810461

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для роторного, колонкового и планетарного способов бурения в различных по крепости породах.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности долота путем снижения динамических нагрузок на породоразрушающие элементы при одновременном расширении области его применения.

На фиг,1 дано долото, общий вид; на фиг.2 — то же, вид сбоку; на фиг.3 - одношарошечное долото для планетарных буров; на фиг.4 — разрез А-А на фиг.3.

Долото состоит из корпуса 1 с резьбо-. вым соединением 2. На корпусе с помощью осей 3 вращения установлены шарошки 4 с породораэрушающими элементами 5. Каждая шарошка снабжена эластичным ободом

6, выполненным из жесткой резины. Обод установлен на теле шарашки в кольцевом пазу 7, На ободе независимо друг от друга размещены секторы 8, вь1полненные в виде скоб, охватывающих-обод с осевых сторон.

Секторы крепятся к ободу с помощью элементов крепления, выполненных в виде пальцев 9 (см. фиг,1) или болтов t0 (см. фиг.З) с гайками. Пальцы 9 установлены в отверстиях 11 обода и соответствующих отверстиях секторов и зафиксированы, например, проволокой. Секторы 8 могут быть заглублен ы в тело обода (фиг.4), т.е. установлены в радиальных пазах, ответных внутренней поверхности обода. На рабочей поверхности обода 6 установлены породораэрушающие элементы 5, которые могут быть выполнены в виде резцов. твердосплавных штырей (фиг,2) или алмазосодержащего слоя (фиг.4), Отверстия 11 могут быть выполнены в виде радиальных прорезей 12 (фиг.4). Долото может быть выполнено одношарошечным (фиг.Ç) и s этом случае применяться для работы в планетарных бурах или же колонковым, когда шарашки смещены от центра корпуса для пропуска керна(данный вариант на чертежах не показан).

Работа предЛоженного долота на забое осуществляется следующим образом. При вращении долота шарошки 4 перекатываются по забою и входят в контакт с породой вооружением секторов 8. В процессе поражения забоя породоразрушающие элементы 5 воспринимают динамические нагрузки, возникающие вследствие неровностей забоя, а также неравномерных деформаций бурильной колонны, Эти нагрузки передаются на секторы 8, а от них на ободы би, благодаря эластичности последних эффективно де-мпфиру1атся, Поскольку секторы выполнены раздельными, то они с различной интенсивностью деформируют различные участки обода, причем наибольшей деформации подвергается крайняя нижняя часть обода, а наименьшей — участки, примыкающие к горизонтальной оси шарошки, Поэтому, несмотря на деформации в вертикальном направлении, долото обеспечивает стабильность заданного диаметра бурения своими недеформированными ro10 ризонтальными частями шарошек.

Преимущества предложенного долота по сравнению с известными устройствами заключаются в следующем. Интенсивно демпфируются нагрузки, воспринимаемые во"5 оружением шарошек, за счет чего исключаются поломки и сколы породоразрушающих элементов и в целом повышается надежность и долговечность долота. Данное свойство особенно ценно при использо20 вании штыревых и алмазных элементов, подверженных сильному сколу в твердых породах. Расширяется область применения долота за счет возможности использования секторов с различного вида вооружением:

25 резцовь!м, штыревым, алмазным. При этом возникает возможность в ходе бурения oRe ративно менять вооружение в зависимости, от изменяющихся свойств пород путем замены секторов. Увеличивается долговеч30 ность долота за счет замены изношенных секторов новыми. При этом не исключается замена и самого эластичного обода вместе со всеми секторами, Упрощается изготовление долота, поскольку вооружение устанав35 ливается на съемных секторах, а не на шарошках, как в известных долотах. Оснащение же съемных секторов породораэрушающими элементами гораздо проще и технологичнее.

Использование предложенного долота в народном хозяйстве позволит получить значительный экономический эффект.

Формула изобретения

1. Долото, содержащее корпус и уста45 новленные по периметру корпуса породоразрушающие элементы, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения долговечности шарашки эа счет снижения динамических нагрузок на породоразрушающие

50 элементы и расширения области применения, корпус выполнен в виде секторов, обода из эластичного материала и втулки с наружным кольцевым пазом, причем обод установлен в кольцевом пазу соосно с втулкой, секторы закреплены на ободе посредством элементов крепления, а породоразрушающие элементы установлены на секторах.

2. Долото по и 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что секторы с породоразрушающими

1810461 элементами выполнены в виде алмазосодержащей матрицы, а элементы крепления выполнены в виде радиальных прорезей на ободе, ответных внутренней поверхности секторов.

3. Долото по и 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что секторы выполнены в виде скоб, расположенных с возможностью охвата обода с обеих его сторон, а элементы крепления выполнены в виде пальцев или болтов с гайками, установленных в отверстиях обода, выполненных по окружности, концентричной оси шарошки, и в соответствующих

5 отверстиях секторов.

4.Долото по пп.1 и 3, отл и ч а ю щеес я тем, что отверстия на ободе выполнены в виде радиальных прорезей.

1810461

Составитель А, Скалунов

Техред M.Ыоргентал Корректор Л, Пилипенко

Редактор Е, Полионова

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

Заказ 1425 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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