Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

БУРОВОЕ ДОЛОТО
Изобретение относится к геологоразведочным работам, к забойным средствам бурения скважин.
Задача - повышение эффективности и снижения энергозатрат процесса бурения скважин.
Технический результат - преобразование энергии потока промывочной жидкости в крутящий момент торцевой поверхности корпуса долота, образование энергосберегающей формы углубки забоя скважин, равномерно интенсивное охлаждение резцов и удаление шлама горных пород из под них.
В буровом долоте, резцы выпол...

Текст

Смотреть все

(51) 21 10/28 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ В буровом долоте, резцы выполнены в виде дуги разной высоты и ширины, размещены в торцевой поверхности выдвинутыми рядами по кругу образующими межрядные каналы пересекающийся с радиальными канавками расширяющимися к выходу и переходящими в косые боковые пазы обратно вращению, при этом резцы большие по высоте и меньшие по ширине расположены в разрезе секторов чередующимися в шахматном порядке с резцами меньшей высоты и большей ширины с возможностью перекрытия межрядных каналов, промывочные отверстия просверлены выходящими в межрядные каналы за задней стенки радиальных канавок по ходу вращения долота,периферийные резцы меньшей высоты и большей ширины снабжены внутренними выработками круглого сечения, сообщающимися с полостью корпуса, и проведенными со стороны задних стенок радиальных канавок горизонтально пролегающими по простиранию резцов параллельно их окружности противоположно вращению до выхода во встречные косые боковые пазы.(57) Изобретение относится к геологоразведочным работам, к забойным средствам бурения скважин. Задача - повышение эффективности и снижения энергозатрат процесса бурения скважин. Технический результат - преобразование энергии потока промывочной жидкости в крутящий момент торцевой поверхности корпуса долота, образование энергосберегающей формы углубки забоя скважин,равномерно интенсивное охлаждение резцов и удаление шлама горных пород из под них. Изобретение относится к области горноразведочных работ, а именно к забойным средствам бурения скважин. Известно буровое долото, содержащее корпус,промывочные отверстия и резцы, размещенные на торце долота таким образом, что каждый последующий резец перекрывает по направлению вращения долота предыдущий резец. Патент 2004094772 А 1,КЛ.7 Е 21 В 10/28,2004,/04/00055. Недостаток бурового долота неравномерное расположение промывочных отверстии на торце, изза чего возможны сложности с охлаждением резцов и удалением шлама горных пород. Прототипом изобретения выбрано буровое долото, содержащее полый корпус с торцевой поверхностью оснащенной резцами и разделенную на сектора радиальными канавками расходящимися от воронкообразного центра с отверстиями до выхода в боковые пазы, и промывочные отверстия. Инструмент для бурения скважин. Недра, М.,1981. Недостатки прототипа - потери энергии при передачи вращения и осевой нагрузки на буровое долото извне, усталостное разрушение горных пород в одной горизонтальной плоскости сплошным забоем, промывочные отверстия расположены в центральной части торца долота, из-за чего недостаточное охлаждение резцов и удаления шлама из-под них, что суммарно ведут к снижению эффективности и увеличению энергозатрат буровых работ. Задача изобретения - повышение эффективности и снижение энергозатрат процесса бурения скважин. Технический результат - преобразование энергии потока промывочной жидкости в крутящий момент торцевой поверхности корпуса долота, образование энергосберегающей формы углубки забоя скважин,равномерно интенсивное охлаждение резцов и удаление шлама горных пород из под них. Это достигается тем, что в буровом долоте,содержащее полый корпус с торцевой поверхностью оснащенной резцами и разделенную на сектора радиальными канавками расходящимися от воронкообразного центра с отверстиями до выхода в боковые пазы, и промывочные отверстия, согласно изобретению, резцы выполнены в виде дуги разной высоты и ширины, размещены в торцевой поверхности выдвинутыми рядами по кругу образующие межрядные каналы пересекающийся с радиальными канавками расширяющимися к выходу и переходящими в косые боковые пазы обратно вращению, при этом резцы большие по высоте и меньшие по ширине расположены в разрезе секторов чередующимися в шахматном порядке с резцами меньшей высоты и большей ширины с возможностью перекрытия межрядных каналов,промывочные отверстия просверлены выходящими в межрядные каналы за задней стенки радиальных канавок по ходу вращения долота, периферийные резцы меньшей высоты и большей ширины снабжены внутренними выработками круглого сечения, сообщающимися с полостью корпуса, и 2 проведенными со стороны задних стенок радиальных канавок горизонтально пролегающими по простиранию резцов параллельно их окружности противоположно вращению до выхода во встречные косые боковые пазы. Совокупностью отличительных признаков изобретения - резцы выполнены в виде дуги разной высоты и ширины, размещены в торцевой поверхности выдвинутыми рядами по кругу образующими межрядные каналы пересекающийся с радиальными канавками, при этом резцы большие по высоте и меньшие по ширине расположены в разрезе секторов чередующимися в шахматном порядке с резцами меньшей высоты и большей ширины с возможностью перекрытия межрядных каналов,обеспечивается формирование ступенчатого забоя скважины одинаковыми ей по форме окружности резцами, в силу чего объемно ступенчатое разрушение горных пород в соосных по вертикали горизонтальных плоскостях с последующим расширением обнаженных поверхностей одновременно во внешнюю и внутреннюю сторону происходит по линии наименьшего сопротивления, позволяющие снизить энергоемкость процесса бурения скважин. Признаком промывочные отверстия просверлены выходящими в межрядные каналы за задней стенки радиальных канавок по ходу вращения долота,достигается интенсивное объемное охлаждение резцов по длине их окружности противоположно вращению, и силовое удаление шлама из под них, упорядоченная транспортировка шлама в радиальные канавки,исключающая попадания шлама под встречные резцы соседнего сектора, при этом в потоках промывочной жидкости со шламом, движущийся по межрядным каналом в сторону радиальных канавок появляется реактивная сила, суммарно усиливающая значение крутящего момента бурового долота. Выполнение радиальных канавок расширяющимися к выходу и переходящими в косые боковые пазы обратно вращению ориентировано на увеличение поступающей промывочной жидкости со шламом из межрядных каналов в радиальные канавки по мере удаления последних от воронкообразного центра к периферии, исключающее появление заторов, а также создается условия для всасывания шлама из под резцов направленным потоком промывочной жидкости. К тому же, косые боковые пазы обратно вращению пересекают возможности прямого попадания напорного потока промывочной жидкости со стороны резцов меньшей высоты и большей ширины на встречные резцы большей высоты и меньшей ширины, предупреждающие потери значений крутящего момента долота. Снабжением периферийных резцов меньшей высоты и большей ширины внутренними выработками круглого сечения, сообщающимися с полостью корпуса, и проведенными со стороны задних стенок радиальных канавок горизонтально пролегающими по простиранию резцов параллельно их окружности противоположно вращению до выхода во встречные косые боковые пазы, во внутренних выработках длиной близкой к протяженности резцов по окружности, произойдет формирование равномерного потока промывочной жидкости движущийся с меньшими потерями напора и скорости, выход которого из внутренних выработок сопровождается появлением реактивной силы наибольшей величины, по направлению приложения линейно совпадающая по дуге с формой резцов, и без потерь преобразуемая в крутящий момент бурового долота. Приведенная совокупность отличительных признаков изобретения имеют причинноследственную связь,обеспечивают решение поставленной задачи и достижение технического результата. На фиг.1 показан общий вид, разрез бурового долота, на фиг.2 вид с торца. Буровое долото содержит присоединенный к колонковой трубе (не показана) полый корпус 1 с торцевой поверхностью оснащенной резцами и разделенную на сектора радиальными канавками 2 расходящимися и расширяющимися от воронкообразного центра 3 с отверстиями 4, и переходящими на выходе в косые боковые пазы 5 обратно вращению. Резцы выполненные в виде дуги разной высоты и ширины размещены на торцевой поверхности выдвинутыми рядами по кругу образующими межрядные каналы 6. При этом резцы большие по высоте и меньшие по ширине 7 расположены в разрезе секторов чередующимися в шахматном порядке с резцами меньшей высоты и большей ширины 8. Промывочные отверстия 9 просверлены выходящими в межрядные каналы 6 за задней стенки 10 радиальных канавок 2 по ходу вращения долота. Периферийные резцы меньшей высоты и большей ширины 8 снабжены внутренними выработками 11 круглого сечения, сообщающимися с полостью корпуса 1, и проведенными со стороны задних стенок 10 радиальных канавок 2 горизонтально пролегающими по простиранию резцов 8 параллельно их окружности противоположно вращению до выхода во встречные косые боковые пазы 5. Буровое долото работает следующим образом. Поток напорной промывочной жидкости движущийся внутри полости корпуса 1 вниз, при подходе к торцевой поверхности с тыльной стороны разделяется на несколько потоков. Часть потока промывочной жидкости по отверстиям 4 воронкообразного центра 3 поступает на забой скважины (не показана), охлаждает и выносит шлам из под центра торцевой поверхности посредством радиальных канавок 2 переходящие на выходе в косые боковые пазы 5. Другой поток через промывочные отверстия 9 проходит в межрядные каналы 6, и со стороны задних стенок 10 радиальных канавок 2 противоположно вращению охлаждает ряды резцов 7 и 8 с двух сторон, выносит шлам из под них в радиальные канавки 2, и одновременно за счет реактивного движения промывочной жидкости создает крутящий момент под торцевой поверхностью корпуса 1 направленный для вращения бурового долота. Еще одна часть потока промывочной жидкости попадает во внутренние выработки круглого сечения 11 периферийных резцов 8, и горизонтально протекая равномерным сформировавшимися движением противоположно вращению по простиранию резцов 8 параллельно их окружности при выходе во встречные косые боковые пазы 5 образует реактивную силу наибольшей величины линейно совпадающая по дуге с формой резцов, и преобразуемая в усиленный крутящий момент бурового долота для ведения процесса бурения скважин. Положительные результаты работы бурового долота по энергосбережению,повышению механической скорости углубки забоя, надежность и безотказность действии опытных образцов долот доказаны экспериментально и подтверждены практикой их использования при бурении гидрогеологических скважин диаметром 195 мм по горным породам средней твердости - песчаникам,алевролитам и плотным глинам, слагающим геологический разрез месторождений подземных вод. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Буровое долото, содержащее полый корпус с торцевой поверхностью, оснащенной резцами и разделенную на сектора радиальными канавками,расходящимися от воронкообразного центра с отверстиями до выхода в боковые пазы, и промывочные отверстия, отличающееся тем, что резцы выполнены в виде дуги разной высоты и ширины, размещены в торцевой поверхности выдвинутыми рядами по кругу, образующими межрядные каналы пересекающиеся с радиальными канавками, расширяющимися к выходу и переходящими в косые боковые пазы обратно вращению, при этом резцы большие по высоте и меньшие по ширине расположены в разрезе секторов чередующимися в шахматном порядке с резцами меньшей высоты и большей ширины с возможностью перекрытия межрядных каналов,промывочные отверстия просверлены выходящими в межрядные каналы за задней стенкой радиальных канавок по ходу вращения долота, периферийные резцы меньшей высоты и большей ширины снабжены внутренними выработками круглого сечения, сообщающимися с полостью корпуса, и проведенными со стороны задних стенок радиальных канавок горизонтально пролегающими по простиранию резцов параллельно их окружности противоположно вращению до выхода во встречные косые боковые пазы.

МПК / Метки

МПК: E21B 10/28

Метки: долото, буровое

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/4-28042-burovoe-doloto.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Буровое долото</a>

Похожие патенты