RU1781410C - Буровое шарошечное долото - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к бурению скважин , в частности к трехшарошечным долотам с центральной схемой промывки.

Известно буровое шарошечное долото, содержащее установленные на опорах шарошки и расположенную в центральном отверстии долота насадку с конусным внутренним гидравлическим каналом, в стенке кЪторой выполнены продольные прорези, число кдтор х равно числу шарошек . Недостатке его  вл етс  дискретное воздействие истекающих из прорезей струй промывочной жидкости на шарошки или плоскость забо  (в зависимости от типа долота и вида проходимых пород) и невозможность их одновременного смывани  из-за жесткого закреплени  насадки в корпусе долота.

Известно буровое долото, содержащее корпус с лапами, прикрепленные к лапам шарошки, установленный по оси долота патрубок и расположенный внутри патрубка на его нижнем конце насадок. Недостатком его  вл етс  невозможность одновременного струйного охвата всей плоскости забо , зависимость частоты смывани  забо  от частоты вращени  долота, ненадежность узла промывки из-за наличи  в его конструкции эластичного элемента.

Известно также шарошечное долото, включающее корпус с центральным и боковыми промывочными каналами, шарошки, ступенчатую втулку, установленную в центральном канале корпуса и имеющую на боковой поверхности щелевидные сквозные прорези. Недостатком данной схемы промывки  вл етс  то, что выход ща  из щеле- видных прорезей промывочна  жидкость не принимает никакого участи  в очистке от шлама плоскости забо  или вооружени  шарошек , а направлена на лапы и стенки сква- жины, что создает струйный заслон восход щему с забо  потоку жидкости со шламом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  буровое гидромониторное долото, содержащее корпус, центральный патрубок с кольцевым выступом и боковыми промывочными отверсти ми.

Недостатком его  вл етс  ориентаци  выходных отверстий центрального патрубка на тыльный конус шарошек, невозможность смывани  центра забо  и большей части его площади.

Цель изобретени  - повышение эффективности бурени  за счет улучшени  очистки вооружени  шарошек и плоскости забо . Применение предложенного узла л ромывки позвол ет обеспечить одновременное и

полное смывание вооружени  шарошек и всей плоскости забо , что делает узел промывки универсальным дл  всех типов шарошечных долот. При этом рационально

используетс  кинетическа  энерги  истекающих из тангенциальных каналов струй жидкости, происходит полна  очистка забо  от шлама и вооружени  шарошек от сальни- ка, равномерное охлаждение рабочих элементов долота.

Это достигаетс  тем, что в буровом шарошечном долоте, содержащем корпус с внутренней полостью, закрепленные на корпусе шарошки с вооружением и установленный во внутренней полости корпуса с возможностью вращени  центральный промывочный узел, нижн   часть центрального промывочного узла выполнена в виде конуса с боковыми тангенциальными каналами,

выходные сечени  которых направлены в сторону вращени  долота, и сквозным осе- вым каналом, сообщенным с тангенциальными каналами, причем тангенциальные каналы выполнены спиральными.

На фиг. 1 представлен общий вид бурового шарошечного долота; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Буровое шарошечное долото состоит из

корпуса 1 с закрепленными на нем шарошками 2 и узла промывки, размещенного во внутренней полости 3 корпуса 1. Центральный промывочный узел 4 включает конус 5 с выходными тангенциальными каналами б и

сообщенный с ними сквозной осевой канал 7. При этом выходные сечени  тангенциальных каналов б выполнены спиральными и направлены в сторону вращени  долота. На наружной цилиндрической поверхности промывочного узла А выполнены кольцевые выступы 8 по обе стороны которых размещены подшипники качени  9. От осевых перемещений промывочный узел предохран етс  фиксатором 10. Образованна  между выступами 8 полость 11 заполнена смазкой, котора  предохранена от утечек уплотнени ми 12.

Долото работает следующим образом.

После его спуска в скважину подаетс  очистной агент в центральный промывочный узел 4, За счет тангенциального выполнени  спиральных каналов б центральный узел 4 начинает вращатьс  от действи  сил

реакции истекающих струй жидкости. При этом жидкость, выход ща  из центрального осевого канала 7, омывает вершины шарошек и центр забо , а веерные струи жидкости , выход щие из спиральных каналов б, одновременно омывают шлам с вооружени 

шарошек и всей плоскости забо . В результате на забое нет взаимогашени  встречных потоков, гидродинамическое воздействие струй жидкости по всей плоскости забо  равномерное, а распределение поперечных потоков в плоскости забо  предопределено - от центра к периферии. Веерные струи жидкости, выход щие из спиральных каналов 6, направлены по касательной к поверхност м набегающих шарошек и плоскости забо , что смывает шлам и минимизирует врем  его нахождени  в области работы вооружени . Кинетическа  энерги  очищенного от шлама вооружени  шарошек направлена только на углубление и разрушение забо  и не тер етс  на бесполезное вторичное измельчение шлама. Это обсто тельство особенно важно при бурении м гких, склонных к налипанию пород типа Западной Сибири, где предотвращение внутридолотных сальников и сальников на вооружении имеет решающее значение на эффективность бурени . При такой схеме промывки также обеспечиваетс  равномерное и эффективное охлаждение рабочих органов долота. После отработки долота и его износе по опоре или вооружению промывочный узел может быть демонтирован и установлен на другое долото, что дает возBt/9 A

можность его многократного использовани .

Все приведенные выше факторы позвол ют повысить показатели бурени  и стой- кость долота.

Claims (2)

1.Буровое шарошечное долото, содержащее корпус с внутренней полостью, закрепленные на корпусе шарошки с вооружением и установленный во внутренней полости корпуса с возможностью вращени  центральный промывочный узел, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности бурени  за счет улучшени  очистки вооружени  шарошек и

плоскости забо , нижн   чисть центрального промывочного узла выполнена в виде конуса с боковыми тангенциальными каналами, выходные сечени  которых направлены в сторону вращени  долота, и сквозным осевым

каналом, сообщенным с тангенциальными каналами .

2.Долото по п. 1, отличающеес  тем, что тангенциальные каналы выполнены спиральными.

фиг. 2

6-Б