Буровое шарошечное долото

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам. Позволяет повысить эффективность работы долота за счет улучшения очистки забоя от шлама. Долото содержит лапы с присоединительной резьбой, шарошки с осевым каналом и вкладыши, размещенные между лапами. На наружной поверхности вкладышей выполнены продольные пазы, соединенные радиальными каналами с осевым каналом долота. Вкладыши на периферийных участках снабжены породоразрушающими элементами, контактирующими со стенками скважины и ограничивающими ширину продольных пазов. Продольные пазы выполнены по высоте с переменной шириной, расширяющийся сверху вниз. 3 ил.

 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам.

Известно буровое шарошечное долото, содержащее корпус с присоединительной резьбой, шарошками и центральной промывочной системой (см. Травкин В.С. Породоразрушающий инструмент для вращательного бескернового бурения скважин. - М.: Недра, 1982 г. с.61-68, рис.5а.

К недостаткам данного долота следует отнести низкую эффективность очистки забоя от шлама и, как следствие этого, малую проходку и механическую скорость бурения. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое шарошечное долото, содержащее осевой канал, лапы с присоединительной резьбой и шарошками и вкладыши, размещенные между лапами (см. там же, рис.5г).

В данном долоте благодаря использованию вставок между лапами осуществляется подвод большей части промывочной жидкости непосредственно к забою скважины, что обеспечивает более качественную очистку забоя от шлама.

Однако и данное долото имеет ряд недостатков. Основным из которых следует признать возможность разрушения шарошек потоком промывочной жидкости, особенно при использовании утяжеленных промывочных жидкостей, а также промывочного раствора, содержащего абразивные частицы. Это отрицательно влияет как на проходку долота, так и на его механическую скорость бурения, а следовательно, и на общую эффективность работы бурового долота.

В связи с изложенным технической задачей изобретения является повышение эффективности работы бурового шарошечного долота за счет улучшения очистки забоя от шлама.

Поставленная техническая задача решается тем, что в буровом шарошечным долоте, содержащим осевой канал, лапы с присоединительной резьбой и шарошками и вкладыши, размещенные между лапами, согласно изобретению на наружной, поверхности вкладышей выполнены продольные пазы, соединенные радиальными каналами с осевым каналом долота.

Решению поставленной задачи способствует также и то, что:

- вкладыши на периферийных участках снабжены породоразрушающими элементами, контактирующими со стенками скважины и образующими с ними замкнутый канал для промывочной жидкости;

- продольный паз выполнен по высоте с переменной шириной, увеличивающейся сверху вниз.

Изобретение поясняется чертежом, на котором фиг.1 изображает общий вид долота, фиг.2 - сечение Б-Б на фиг.1 и фиг.3 - сечение А-А на фиг.1.

Буровое долото включает корпусные секции 1 с шарошками 2 и размещенные между ними вкладыши 3 с продольными пазами 4 на наружной поверхности, соединенными наклонными радиальными каналами 5 с осевым каналом 6 долота, образованным корпусными секциями 1 и вкладышами 3. В верхней части корпусных секций 1 и шарошек 2 нарезана присоединительная резьбой 10. Продольные пазы 4 вкладышей совместно со стенкой скважины 7 образует замкнутый изолированный канал 8 для подачи промывочной жидкости. Паз 4 выполнен по высоте с переменным сечением, расширяющимся сверху вниз, причем боковые стенки паза 4 образованы породоразрушающими элементами 9 пластичного типа, контактирующими со стенками скважины 7. Оптимальным вариантом расширения сечения паза 4 по высоте является увеличение ширины паза сверху вниз.

Принцип работы долота заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента шарошки 2 долота разрушают забой. Разрушенная порода выносится промывочной жидкостью, которая поступает на забой скважины через осевой 6 и радиальные каналы 5. Количество промывочной жидкости, прокачиваемой через каналы 5 и 6 регулируется соотношением их диаметров. При этом благодаря оснащению вкладышей 3 пластичными породоразрушающими элементами 9, которые установлены на одном диаметре с калибрующими элементами шарошек 2, промывочная жидкость без потерь поступает на забой скважины и вместе со шламом поднимается на поверхность. Разделение промывочной жидкости на два потока снижает вероятность абразивного разрушения элементов шарошек 2, расположенных со стороны оси долота. Выполнение же пазов 4 по высоте с переменным сечением из-за снижения скорости потока за счет увеличения поперечного сечения паза 4 позволяет избежать абразивного износа периферийных участков шарошек 2 и одновременно обеспечить более качественную очистку забоя от шлама. Использование породоразрушающих элементов 9 в качестве боковых стенок паза 4 обеспечивает сохранность параметров канала для промывочной жидкости в течение всего времени работы долота. А это позволяет сохранить оптимальный режим работы долота без изменения производительности насосов, что в свою очередь позволяет облегчить труд обслуживающего персонала.

Таким образом, предложенная схема промывки позволяет повысить качество очистки забоя от шлама и эффективность работы долота в целом.

Буровое шарошечное долото, содержащее осевой канал, лапы с присоединительной резьбой и шарошками и вкладыши, размещенные между лапами, отличающееся тем, что на наружной поверхности вкладышей выполнены продольные пазы, соединенные радиальными каналами с осевым каналом лап, при этом вкладыши на периферийных участках снабжены породоразрушающими элементами, контактирующими со стенками скважины и ограничивающими ширину продольных пазов вкладышей, а продольные пазы выполнены по высоте с переменной шириной, расширяющейся сверху вниз.