Долото для вращательного бурения

 

Использование: бурение скважин различного назначения вращательным способом . Сущность изобретения: долото содержит корпус с рабочим торцем и размещенные на рабочем торце концентрическими венцами породоразрушающие элементы . Рабочий торец корпуса армирован износостойким материалом, расположенным между породоразрушающими элементами концентричными кольцами. Твердость износостойкого материала превышает твердость материала корпуса. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Е 21 В 10/46

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (госпАтент СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В (1) 4819751/03 (2) 28.04.90 (46) 30.08,93. Бюл. t4 32 (71) Конструкторско-технологическое бюро технических средств бурения скважин (72) Х,И,Акчурин, Д.M.Àõìåòøèí, М,С.Габдрахимов и В.М,Аничков (73) Конструкторско-технологическое бюро технических средств бурения скважин "Азимут" (56) Патент США N. 4265324, кл. Е 21 В 10/46, опублик. 1981.

Патент Великобритании М 2190024, кл, Е 21 В 10/46, опублик. 1987.

Изобретение относится к области нефтяной и газовой промышленности, B частМости, к буровому инструменту для разрушения горных пород при строительстве эксплуатационных и разведовательных скважин.

Целью изобретения является экономия твердого сплава (карбида вольфрама) путем выполнения поверхностного слоя в виде биметаллической структуры.

Указанная цель достигается тем, что буровое долото содержит корпус с рабочим торцем, армированным износостойким материалом, твердость которого превышает твердость материала корпуса и породоразрушающие элементы, размещенные концентричными венцами на рабочем торце.

Износостойкий материал расположен концентричными кольцами на рабочем торце корпуса между породоразрушающими элементами, Сопоставительный анализ в прототипом показывает, что заявляемый износо„„ЯЦ„„1838569 АЗ (54) ДОЛОТО ДЛЯ ВРАЩАТЕЛЪНОГО БУРЕНИЯ (57) Использование: бурение скважин различного назначения вращательным способом. Сущность изобретения; долото содержит корпус с рабочим торцем и размещенные на рабочем торце концентрическими венцами породоразрушающие элементы, Рабочий торец корпуса армирован износостойким материалом, расположенным между породораэрушающими элементами концентричными кольцами. Твердость иэносостойкого материала превышает твердость материала корпуса. 3 ил. стойкий породоразрушающий инструмент отличается тем, что вместо цельной твердосплавной матрицы применяются ребра жесткости, эаглубленные в тело матрицы и образующие биметаллическую структуру.

Таким образом, заявляемый породоразрушающий инструмент соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них при знаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия

Изобретение поясняется чертежами: на фиг.1 представлен общий вид; на фиг.2— виды расположения ребер; на фиг.3 — профиль ребер жесткости, Износостойкий породоразрушающий инструмент содержит стальной соединительный корпус 1, стальную матрицу 2, ос1838569 нащенную режущими элементами 3 и ребра жесткости 4. Ребра жесткости 4 выполнены из карбида вольфрама либо материала, существенно превышающего по твердости основной материал матрицы 2 и эаглублены в тело матрицы. Заглубление ребер жесткости 4 может быть выполнено на различную .. глубину, которая зависит от конкретных условий работы породораэрушающего инструмента, характеристики и расхода промывочной жидкости.

Предлагаемый иэносостойкий породоразрушающий инструмент изготовляется следующим образом.

Матрица 2 и ребра жесткости 4 соединяются в цельную конструкцию с помощью порошковой металлургии, режущие элементы 3 (резцы, штыри) соединяются с матрицей 2, либо пайкой, либо запрессовкой.

Корпус изготовлен механической обработкой и соединен с матрицей 2.сваркой.

Износостой кий породоразрушающий инструмент работает следующим образом, При вращательном бурении сплошным забоем промывочная жидкость истекая из отверстий матрицы 2, удаляется, проходит через зону раэрушейия, захватывая частицы разбуриваемой породы и одновременно охлаждая режущие элементы 3, устремляется по межтрубному пространству. При этом» в ней резко повышается содержание абразивных элементов. Проходя вдоль поверхности инструмента, абразивный буровой раствор стремится разрушить корпус 1 долота. Этот износ проявляется в форме кратерообраэныхуглублений различной формы, причем величина таких вымоин зависит от твердости металла и длины поверхности, которая соприкасается с абразивом в виде бурового раствора; А с увеличением кратера увеличение его идет быстрее.

Ребра жесткости 4 препятствуют распространению желобовидных образований .их в зоне, находящейся между ними, либо вовсе исключает размыв корпуса в том случае, если ребра жесткости 4 расположены вдоль бурового раствора.

Заглубление ребер жесткости в матрицу породораэрушающего инструмента позволит сократить расход дефицитного карбида вольфрама, по крайней мере в два — три раза. Кроме того, в кратерообразных выработках, при кратковременных замедлениях

15 циркуляции бурового раствора, образуются сальниковые накопления l13 мелких частиц шлама, таким образом происходит своеобразное эаштукатуривание канавочных выработок, что позволит сохранить неиз28 менным распределение. потока жидкости, заложенного в первоначальную геометрию породораэрушающего инструмента, т.е. практически на протяжении процесса разрушения горной породы происходит саморегулирование геометрии корпуса. Износ становится подконтрольным и не достигает аномальных размеров.

Формула изобретения

Долото для вращательного бурения, со3О держащее корпус с рабочим торцем, армированным износостойким материалом, твердость которого превышает твердость материала корпуса, и размещенные концентрическими венцами на рабочем торце

35 породоразрушающие элементы, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью сокращения расхода износостойко го материала, последний расположен на рабочем торце корпуса между породоразрушающими элементами

"О концентричными кольцами.

1838569

Риг, 2

Риг. 5 Ри г.

Составитель H. Каленова

Редактор С, Кулакова Техред M.Mîðãåíòàë Корректор А, Мотыль

Заказ 2913 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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