RU2427700C1 - Буровое шарошечное долото - Google Patents
Буровое шарошечное долото Download PDFInfo
- Publication number
- RU2427700C1 RU2427700C1 RU2010131704/03A RU2010131704A RU2427700C1 RU 2427700 C1 RU2427700 C1 RU 2427700C1 RU 2010131704/03 A RU2010131704/03 A RU 2010131704/03A RU 2010131704 A RU2010131704 A RU 2010131704A RU 2427700 C1 RU2427700 C1 RU 2427700C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bit
- cone
- teeth
- cutters
- crowns
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, преимущественно для бурения мягких пород и пород средней твердости. Обеспечивает повышение эффективности работы долота путем обеспечения проходки скважины по заданному направлению. Долото включает лапы с параллельно смещенными наклонными цапфами, установленные на них посредством замкового подшипника шарошки с венцами, литые или фрезерованные зубья которых установлены под углом к продольной оси цапфы. Суммарные составляющие осевой нагрузки на каждый опорный узел долота, возникающие вследствие усилия разрушения породы венцами шарошек с косозубым вооружением при его проскальзывании по забою одинаковы по величине и одновременно направлены либо от центра вращения долота, либо к его центру. 2 ил.
Description
Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, преимущественно для бурения мягких пород и пород средней твердости.
Известно буровое трехшарошечное долото, включающее корпус, конусные шарошки с литыми или фрезерованными зубьями и боковые промывочные узлы со сменными насадками (см. Масленников И.К. Буровой инструмент. М.: Недра, 1989 г., с.141-142, рис.2.1.63).
Недостатком этого долота является низкая эффективность работы из-за несбалансированности его двух основных систем - геометрии вооружения и опорных узлов.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое шарошечное долото, включающее лапы с наклонными цапфами, установленные на них посредством замкового подшипника шарошки с венцами, литые или фрезерованные зубья которых расположены под углом относительно образующей (см. Масленников И.К. и Матвеев Г.И. Инструмент для бурения скважин. М.: Недра, 1981 г., стр.40-41).
Данное долото благодаря новой схеме расположения зубьев обеспечивает более эффективное разрушение забоя.
К недостаткам данного долота следует отнести вероятность отклонения долота от заданного направления, т.к. предложенная схема расположения зубьев не учитывает отклоняющего усилия на долоте. Это в свою очередь снижает эффективность буровых работ и ведет к их удорожанию.
В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы долота путем обеспечения проходки скважины по заданному направлению.
Поставленный технический результат достигается тем, что в буровом шарошечном долоте, включающем лапы с параллельно смещенными наклонными цапфами, установленные на них посредством опорного узла шарошки с венцами, литые или фрезерованные зубья которых установлены под углом к продольной оси цапфы, суммарные составляющие осевой нагрузки на каждый опорный узел долота, возникающие вследствие усилия разрушения породы венцами шарошек с наклонным вооружением при его проскальзывании по забою - одинаковы по величине и совпадают по направлению.
Изобретение поясняется чертежами, на которых: фиг.1 представлен общий вид долота; фиг.2 - схема размещения вооружения.
Буровое шарошечное долото содержит корпус 1 с наклонными параллельно смещенными цапфами (не показаны), на которых установлены конические шарошки 2 с литыми или фрезерованными зубьями 3, и промывочные узлы 4, размещенные между шарошками 2 и направляющими поток промывочной жидкости на забой скважины. При этом по меньшей мере часть зубьев 3 каждой шарошки 2 выполнена косыми, т.е. с наклоном относительно продольной оси шарошки 2. Величина угла наклона зубьев определяется в первую очередь физико-механическими свойствами разбуриваемых пород и применяемыми способами и режимами бурения. Чем более мягкие породы, тем больше должен быть угол наклона зубьев 3 с точки зрения эффективности разрушения породы и эвакуации ее из зоны бурения. При этом наличие зубьев с наклонным расположением их режущей кромки под углом к оси шарошки ведет к возникновению дополнительных осевых нагрузок, действующих на опорные узлы долота, приводящих не только к дополнительному нагружению опорных узлов, но и стремящихся увести долото от заданного направления бурения. Для устранения этого фактора при проектировании вооружения долота необходимо соблюсти условие, что суммарные составляющие осевой нагрузки NA,B,C на каждый опорный узел долота (для наиболее распространенного трехшарошечного долота это шарошки А, Б и С), возникающие вследствие усилия разрушения породы FA,B,C венцами соответствующих шарошек А, Б и С с наклонным вооружением при их проскальзывании по забою одинаковы по величине и совпадают по направлению относительно радиуса долота, т.е. на всех шарошках они одновременно направлены либо от центра вращения долота, либо к его центру. Для трехшарошечного долота это условие должно удовлетворять следующему равенству:
NA=NB=NC;
где:
NA=NA1+NA2+NA3; NB=NB1+NB2; NC=NC1+NC2;
NA1, NA2 и NA3 - осевая нагрузка на опорный узел A (1-й шарошки долота), возникающая вследствие усилия разрушения породы FA1, FA2 и FA3 зубьев с наклонным вооружением соответственно первого, второго и третьего венцов шарошки A при их проскальзывании по забою.
NB1 и NB2 - осевая нагрузка на опорный узел B (2-й шарошки долота), возникающая вследствие усилия разрушения породы FB1 и FB2 зубьев с наклонным вооружением соответственно первого и второго венцов шарошки B при их проскальзывании по забою.
NC1 и NC2 - осевая нагрузка на опорный узел C (3-й шарошки долота), возникающая вследствие усилия разрушения породы FC1 и FC2 зубьев с наклонным вооружением первого и второго венцов шарошки C при их проскальзывании по забою.
Предложенная схема вооружения шарошек может быть использована в буровых инструментах с любым количеством шарошек.
Принцип работы долота заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента зубья 3 шарошек 2 осуществляют разрушение забоя и калибровку стенок скважины. Разрушенная порода удаляется на поверхность промывочной жидкостью, подаваемой на забой скважины через промывочные узлы 4. Благодаря выполнению вооружения долота с указанными параметрами на долоте не возникает отклоняющих усилий и скважина сохраняет заданное направление бурения.
Выполнение этого условия достигается за счет целого ряда конструктивных решений, таких как изменения количества наклонных зубьев; использования наряду с наклонными зубьями также и зубьев, ориентированных вдоль оси шарошки; изменение угла наклона зубьев, а также их длины для каждого отдельного венца каждой шарошки.
Таким образом, применение предложенного долота позволит повысить эффективность бурения благодаря сохранению скважиной заданного направления и уменьшению объемов бурения. В целом это позволит снизить себестоимость буровых работ.
Claims (1)
- Буровое шарошечное долото, включающее лапы с параллельно смещенными наклонными цапфами, установленные на них посредством опорных узлов шарошки с венцами, литые или фрезерованные зубья которых установлены под углом к продольной оси цапфы, отличающееся тем, что суммарные составляющие осевой нагрузки на каждый опорный узел долота, возникающие вследствие усилия разрушения породы венцами шарошек с наклонным вооружением при его проскальзывании по забою, одинаковы по величине и совпадают по направлению относительно радиуса долота.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010131704/03A RU2427700C1 (ru) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | Буровое шарошечное долото |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010131704/03A RU2427700C1 (ru) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | Буровое шарошечное долото |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2427700C1 true RU2427700C1 (ru) | 2011-08-27 |
Family
ID=44756788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010131704/03A RU2427700C1 (ru) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | Буровое шарошечное долото |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2427700C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2498038C1 (ru) * | 2012-04-10 | 2013-11-10 | Открытое акционерное общество "Волгабурмаш" (ОАО "Волгабурмаш") | Способ балансировки нагрузок в долоте с поликристаллическим алмазным вооружением |
RU2520974C1 (ru) * | 2013-04-30 | 2014-06-27 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Буровое шарошечное долото |
RU2520656C1 (ru) * | 2013-05-24 | 2014-06-27 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Буровое шарошечное долото с асимметричной схемой промывки |
RU2522608C1 (ru) * | 2013-07-05 | 2014-07-20 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Буровое шарошечное долото |
-
2010
- 2010-07-29 RU RU2010131704/03A patent/RU2427700C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
МАСЛЕННИКОВ И.К. Буровой инструмент. - М.: Недра, 1989, с.141, 142, рис.2.1.63. РАБИА X. Технология бурения нефтяных скважин. - М.: Недра, 1989, с.103 абзац 3, с.106 абзацы 4-9. * |
МАСЛЕННИКОВ И.К. и др. Инструмент для бурения скважин. - М.: Недра, 1981, с.40, 41. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2498038C1 (ru) * | 2012-04-10 | 2013-11-10 | Открытое акционерное общество "Волгабурмаш" (ОАО "Волгабурмаш") | Способ балансировки нагрузок в долоте с поликристаллическим алмазным вооружением |
RU2520974C1 (ru) * | 2013-04-30 | 2014-06-27 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Буровое шарошечное долото |
RU2520656C1 (ru) * | 2013-05-24 | 2014-06-27 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Буровое шарошечное долото с асимметричной схемой промывки |
RU2522608C1 (ru) * | 2013-07-05 | 2014-07-20 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Буровое шарошечное долото |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US1747908A (en) | Rotary drill bit | |
US1388424A (en) | Rotary bit | |
US5992542A (en) | Cantilevered hole opener | |
US4393948A (en) | Rock boring bit with novel teeth and geometry | |
BRPI0916810A2 (pt) | broca de perfuração terrestre | |
RU2360096C1 (ru) | Долото для бурения горизонтальных скважин | |
NO790798L (no) | Borkrone samt fremgangsmaate for dens fremstilling | |
CN101614108A (zh) | 具有优化的轴承结构的滚子锥形钻头 | |
RU2427700C1 (ru) | Буровое шарошечное долото | |
US1790613A (en) | A corpo | |
US1812475A (en) | Drilling device | |
US5027913A (en) | Insert attack angle for roller cone rock bits | |
RU2394145C1 (ru) | Буровое шарошечное долото с центральной промывкой | |
RU2425945C1 (ru) | Буровое трехшарошечное долото | |
US7025155B1 (en) | Rock bit with channel structure for retaining cutter segments | |
RU2394146C1 (ru) | Буровое гидромониторное шарошечное долото | |
RU2520974C1 (ru) | Буровое шарошечное долото | |
RU2390617C1 (ru) | Буровое трехшарошечное долото | |
US3452831A (en) | Rotary reaming and drilling bit | |
US3905432A (en) | Auger with rotatable cutters | |
RU2473770C1 (ru) | Буровое шарошечное долото | |
US20140076639A1 (en) | Rock Bit and Cutter Teeth Geometries | |
RU2543824C1 (ru) | Буровое шарошечное долото | |
RU2600225C1 (ru) | Шарошечный расширитель | |
US1854624A (en) | Well drilling bit |