RU2057890C1 - Буровое шарошечное долото - Google Patents
Буровое шарошечное долото Download PDFInfo
- Publication number
- RU2057890C1 RU2057890C1 RU94019076A RU94019076A RU2057890C1 RU 2057890 C1 RU2057890 C1 RU 2057890C1 RU 94019076 A RU94019076 A RU 94019076A RU 94019076 A RU94019076 A RU 94019076A RU 2057890 C1 RU2057890 C1 RU 2057890C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutting edge
- teeth
- crowns
- cone
- angle
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Использование: долотостроение, в частности буровые долота с твердосплавными вставными зубками, применяемые при бурении нефтяных и газовых глубоких скважин. Сущность: в буровом шарошечном долоте режущая кромка 7 каждого наклонного зуба в плане расположена под углом к образующей 8 конуса 9 шарошки. На периферийных венцах 10 этот угол равен β1 3 - 8o, а на вершинных венцах 11 β2 7 - 12o с поворотом режущей кромки 7 в противоположную сторону относительно режущей кромки 7 зубьев 8 периферийных венцов 10. 5 ил.
Description
Изобретение относится к долотостроению и может найти применение в буровых долотах с твердосплавными вставными зубьями, применяемых при бурении нефтяных и газовых глубоких скважин.
Известно буровое долото, содержащее корпус с установленными на нем шарошками, имеющими вооружение в виде венцов зубьев, при этом зубья имеют клиновидную форму (в виде двугранного угла) и установлены без наклона относительно радиуса наружной окружности, а вершина зуба, т.е. его режущая кромка, установлена параллельно образующей конуса шарошки.
Недостатком известного долота является низкая эффективность вооружения, вызванная тем, что углы установки зубьев на венцах не соответствует оптимальным значениям.
Известно долото, шарошки которого имеют фрезерованное вооружение, и вершинные кромки зубьев установлены под углом к образующей конуса шарошки.
В этом долоте не регламентированы величины углов и направление поворота кромок зуба, а исследования показывают, что параметры установки зубьев на шарошках имеют определяющее влияние на эффективность работы долота.
Известно буровое шарошечное долото, содержащее конусные шарошки и размещенное на них вооружение в виде венцов вставных зубьев с клиновидными вершинами, расположенными с наклоном относительно радиусов окружностей, проведенных по режущим кромкам зубьев в сторону передних граней.
Последнее долото, в связи с тем, что в нем использованы наиболее прогрессивные "черпакообразные" зубья, имеет довольно высокие технологические показатели, однако эти зубья, установленные обычным образом, т.е. режущей кромкой клиновидной вершины параллельно образующей конуса, в долотах со смещением осей шарошек в плане не могут полностью выполнять возложенные на них функции. Вызвано это тем, что при движении режущей кромки зуба, отделенный шлам отбрасывается под следующий зуб того же венца, и происходит повторное перемалывание, что отрицательно влияет на работоспособность зубьев и вызывает повышенный износ. Это усугубляется при использовании "черпакообразных" зубьев, так как масса единичного отделенного шлама увеличена, таким образом увеличивается и износ вооружения. Кроме того, при прямой установке зуба в долоте со смещенными осями шарошек в плане, шарошка несколько повернута, и зуб действует на породу в несколько укороченном (в проекции на радиус забоя) виде. Вследствие того и масса единичного отделенного шлама тоже уменьшается.
Целью изобретения является увеличение эффективности работы вооружения долота путем оптимизации углов взаимодействия вооружения и породы забоя.
Поставленная цель достигается за счет того, что в буровом шарошечном долоте, содержащем конусные шарошки и размещенное на них вооружение в виде венцов вставных зубьев с клиновидными вершинами, расположенными с наклоном относительно радиусов окружностей, проведенных по режущим кромкам зубьев в сторону передних граней, режущая кромка каждого наклонного зуба в плане установлена под углом к образующей конуса шарошки, причем на периферийных венцах этот угол равен 3-8о, а на вершинных 7-12о с поворотом режущей кромки в противоположную сторону относительно режущей кромки зубьев периферийных венцов.
Технический результат эффективность долот с новым вооружением достигается за счет улучшенного отделения породы от массива забоя, при этом увеличивается механическая скорость бурения и проходка.
На фиг. 1 представлено буровое шарошечное долото, общий вид; на фиг. 2 шарошка с видами зубьев; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 сечение В-В на фиг. 2.
Буровое шарошечное долото содержит конусные шарошки 1 и размещенное на них вооружение 2 в виде венцов вставных зубьев 3 с клиновидными вершинами 4, расположенными с наклоном α относительно радиусов 5 окружностей 6, проведенных по режущим кромкам 7 зубьев 3 в сторону передних граней. Режущая кромка 7 каждого наклонного зуба 3 в плане установлена под углом к образующей 8 конуса 9 шарошки, причем на периферийных венцах 10 угол поворота кромки 7 клиновидной вершины 4 к образующей 8 конуса 9 (β1) выполнен равным 3-8о, а на вершинных 11 (β2) 7-12о с поворотом режущей кромки в противоположную сторону относительно режущей кромки зубьев периферийных венцов.
Долото может иметь на шарошках 2-3 и более венцов вставных зубьев. Во всех случаях поворот кромок зуба осуществляется на вершинных 11 и периферийных 10 венцах или венцах, размещенных в области вершин или периферии шарошки, т.е. ведомых венцах. В случаях, когда шарошка имеет и ведущий венец, т.е. венец, размещенный близко к точке пересечения мгновенной оси вращения с образующей конуса шарошки, как например средний венец с зубьями 12, последние выполняются без наклона, а кромки их клиновидных вершин выполнены параллельными образующей конуса шарошки.
Работает долото следующим образом.
При опускании долота на забой скважины и начале вращения кинематика работы зубьев различных венцов различна. Зубья ведущих венцов, т.е. венцов, расположенных в области точки пересечения мгновенной оси вращения с образующей конуса, по дуговой траектории внедряются в породу и по симметричной траектории выходят из породы. При этом смещения и отвода шлама в сторону практически не происходит. Зубья же вершинных венцов совершают петлеобразное движение, причем внутренняя часть "черпака", т.е. его передняя грань, отделяет шлам и выносит его над породой. Поворот зуба на угол β позволяет отводить шлам от этого венца в сторону и исключить его попадание под следующий зуб и повторное перемалывание. Аналогичная картина наблюдается и при работе периферийного венца. Кроме того, при работе долота облегчается внедрение зубьев в породу, так как происходит не прямое внедрение, а наклонный срез частиц породы.
Важным моментом является уменьшение нагрузок на вооружение и, как следствие, практически не наблюдается слом вершин зубьев. Так же появляется возможность применения более высоких зубьев, что также повышает эффективность работы долота.
Таким образом, из-за облегчения отделения шлама, исключения повторного перемалывания, уменьшения нагрузок на зубья, уменьшенного износа вооружения улучшаются технологические показатели бурения проходка, механическая скорость бурения и стойкость долота.
Claims (1)
- БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО, содержащее конусные шарошки и размещенное на них вооружение в виде венцов вставных зубьев с клиновидными вершинами, расположенными с наклоном относительно радиусов окружностей, проведенных по режущим кромкам в сторону передних граней, отличающееся тем, что режущая кромка каждого наклонного зуба в плане расположена под углом к образующей корпуса шарошки, причем на периферийных венцах этот угол равен 3 8o, а на вершинных 7 12o с поворотом режущей кромки в противоположную сторону относительно режущей кромки периферийных венцов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94019076A RU2057890C1 (ru) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | Буровое шарошечное долото |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94019076A RU2057890C1 (ru) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | Буровое шарошечное долото |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94019076A RU94019076A (ru) | 1996-02-10 |
RU2057890C1 true RU2057890C1 (ru) | 1996-04-10 |
Family
ID=20156363
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94019076A RU2057890C1 (ru) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | Буровое шарошечное долото |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2057890C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103114811A (zh) * | 2013-02-28 | 2013-05-22 | 西南石油大学 | 一种镶齿牙轮钻头 |
RU2543828C1 (ru) * | 2014-05-23 | 2015-03-10 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Буровое шарошечное долото |
RU2620108C1 (ru) * | 2016-02-26 | 2017-05-23 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Долото для реактивно-турбинного бурения |
CN110185397A (zh) * | 2019-07-11 | 2019-08-30 | 西南石油大学 | 一种圆弧-抛物线-圆弧的新型齿形结构 |
-
1994
- 1994-05-25 RU RU94019076A patent/RU2057890C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 456885, кл. E 21B 10/16, опублик. 1975. * |
Патент США N 4108260, кл. 175-374, опублик. 1978. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103114811A (zh) * | 2013-02-28 | 2013-05-22 | 西南石油大学 | 一种镶齿牙轮钻头 |
CN103114811B (zh) * | 2013-02-28 | 2016-04-20 | 西南石油大学 | 一种镶齿牙轮钻头 |
RU2543828C1 (ru) * | 2014-05-23 | 2015-03-10 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Буровое шарошечное долото |
RU2620108C1 (ru) * | 2016-02-26 | 2017-05-23 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Долото для реактивно-турбинного бурения |
CN110185397A (zh) * | 2019-07-11 | 2019-08-30 | 西南石油大学 | 一种圆弧-抛物线-圆弧的新型齿形结构 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5016718A (en) | Combination drill bit | |
US4294319A (en) | Cutter head for rotary percussion drills | |
US1790613A (en) | A corpo | |
CN1444688A (zh) | 一种切割煤炭和岩石的切割齿 | |
RU2057890C1 (ru) | Буровое шарошечное долото | |
US4917196A (en) | Excavating tooth for an earth auger | |
RU2394145C1 (ru) | Буровое шарошечное долото с центральной промывкой | |
CA1051418A (en) | Percussion drill bit | |
RU2057889C1 (ru) | Зубок шарошки бурового долота | |
RU2046176C1 (ru) | Буровое шарошечное долото | |
SU1701887A1 (ru) | Буровое шарошечное долото | |
RU2334862C1 (ru) | Буровое шарошечное долото (варианты) | |
RU2090733C1 (ru) | Долото для реактивно-турбинного бурения | |
SU1719613A1 (ru) | Буровое шарошечное долото | |
RU2006566C1 (ru) | Зубок шарошки трехшарошечного бурового долота "самара" | |
RU1803518C (ru) | Алмазное буровое долото | |
SU373389A1 (ru) | Буровая коронка | |
SU592956A1 (ru) | Буровое режущее долото | |
SU1004600A1 (ru) | Шарошка дл бурени скважин большого диаметра | |
SU1633082A1 (ru) | Долото дл вращательного бурени | |
EP0394444A4 (en) | Twist drill for making deep holes | |
SU1458545A1 (ru) | Лопастное долото дл вращательного бурени | |
SU953179A1 (ru) | Породоразрушающий инструмент | |
SU844759A1 (ru) | Бурова коронка | |
SU825835A1 (ru) | Шарошка бурового долота |