RU55411U1

RU55411U1 - THREE-TYPE HYDROMONITOR CHISEL

Info

Publication number: RU55411U1
Application number: RU2005102868/03U
Authority: RU
Inventors: Сайфутдин Авзалович Кашапов; Талгат Назметдинович Бикчурин; Михаил Николаевич Студенский; Андрей Ярославович Вакула; Эльнур Нургалеевич Гимазов; Виктор Александрович Старов; Азат Шамилевич Шаяхметов; Родион Михайлович Богомолов; Тагир Халафович Замалиев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Татнефть-Бурение"
Priority date: 2005-02-04
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2006-08-10

Abstract

Изобретение относится к технике и технологии бурения нефтяных, газовых и других скважин и может быть использовано при проектировании, изготовлении и эксплуатации буровых шарошечных долот.The invention relates to techniques and technology for drilling oil, gas and other wells and can be used in the design, manufacture and operation of cone drill bits.

Долото, содержит корпус, соединенные с ним лапы, установленные на них шарошки с породоразрушающими зубьями, и с боковыми удлиненными насадками, при этом вместо одной из удлиненных насадок между двумя лапами с углублением в корпус выполнен проем полуцилиндрической формы для обеспечения ускоренного выноса из под шарошек выбуренной породы, а для предотвращения повторного перемалывания выбуренной породы за счет уменьшения эффекта инжекции от боковых насадок в корпусе выполнено центральное отверстие, сообщающее трубное пространство с подшарошечным.The bit contains a body, legs connected to it, cones mounted on them with rock cutting teeth, and with elongated lateral nozzles, while instead of one of the elongated nozzles, a half-cylindrical shape is made between two legs with a recess in the body to provide accelerated removal of the drilled out from under the cones rock, and to prevent repeated grinding of cuttings by reducing the effect of injection from the side nozzles in the body, a central hole is made that communicates the pipe space with aroshechnym.

Description

Известно буровое шарошечное долото (см. Патент Р.Ф. №2029050, МПК 6 Е 21 В 10/18, опубл. в Б.И. №5, 95 г.), содержащее корпус, наклонные лапы с гидромониторными узлами и закрепленные на цапфах лап шарошки с зубьями. При этом каждая лапа на своей передней грани выполнена с вертикальным проемом, который заглублен в корпусе долота не менее чем до уровня радиуса упорного уступа. Спинка каждой лапы выполнена с лубрикаторной камерой, смещенной в сторону гидромониторного узла относительно продольной оси долота.Known cone drill bit (see Patent RF No. 2029050, IPC 6 E 21 B 10/18, publ. In B.I. No. 5, 95), containing a housing, inclined legs with a hydraulic monitor nodes and mounted on trunnion paws of a cone with teeth. Moreover, each paw on its front face is made with a vertical opening, which is buried in the body of the bit not less than the level of the radius of the persistent ledge. The back of each paw is made with a lubricator chamber, shifted towards the hydraulic monitor assembly relative to the longitudinal axis of the bit.

Его недостатком является то, что оно находит ограниченное применение из-за отсутствия в нем боковых удлиненных насадок, позволяющих не только очищать забой от выбуренной породы, но и способствовать разрушению черной породы в местах контакта калибрующих зубьев. Кроме того, в нем только частично решена задача предотвращения эффекта инжекции, поскольку исходящие из насадок струи вновь извлекаются в промывочную жидкость с выбуренной породой в область внедрения зубьев шарошек в породу, что не исключает перемалывание шлама.Its disadvantage is that it finds limited use due to the lack of lateral elongated nozzles in it, which allow not only to clean the bottom of the cuttings, but also to contribute to the destruction of black rock at the contact points of the calibrating teeth. In addition, it only partially solved the problem of preventing the injection effect, since the jets emanating from the nozzles are again removed into the flushing fluid with the cuttings in the area where the cone teeth are introduced into the rock, which does not exclude grinding of the sludge.

Перечисленные недостатки аналога частично устранены в шарошечном долоте (см. А.С. №1714072, МПК 5 Е 21 В 10/18, опубл. в Б.И. №7, 92 г.), содержащем корпус, соединенные с ним лапы, установленные на них шарошки с породоразрушающими зубьями с боковыми удлиненными насадками.The listed disadvantages of the analogue are partially eliminated in the roller bit (see AS No. 1714072, IPC 5 E 21 B 10/18, publ. In B.I. No. 7, 92), containing the body, legs connected to it, cones mounted on them with rock-cutting teeth with lateral elongated nozzles.

Известное шарошечное гидромониторное долото по технической сущности более близко к предлагаемому и может быть принято в качестве прототипа.The well-known rolling-cutter hydro-monitor bit in technical essence is closer to the proposed one and can be adopted as a prototype.

Его недостатком является то, что в нем нет канала для выхода выбуренной породы с промывочной жидкостью в затрубное пространство, в результате из-за стесненных условий за счет эффекта инжекции от удлиненных насадок шлам сбивается на забой, то есть происходит возврат их снова к забою и повторное перемалывание выбуренной породы. Таким образом долотом совершается бесполезная работа. При этом предотвращение эффекта инжекции от боковых насадок не предусмотрено.Its disadvantage is that there is no channel in it for the drill cuttings with drilling fluid to enter the annulus, as a result, due to cramped conditions due to the injection effect from the elongated nozzles, the sludge is brought to the bottom, that is, they return to the bottom and again grinding of cuttings. Thus, the chisel makes useless work. However, the prevention of the injection effect from the side nozzles is not provided.

Задачей настоящего изобретения является устранение перечисленных недостатков.The objective of the present invention is to remedy these shortcomings.

Поставленная задача решается трехшарошечным гидромониторным долотом, содержащим корпус, соединенные с ним лапы, установленные на них шарошки с породоразрушающими зубьями, и с боковыми удлиненными насадками.The problem is solved by a three-cone hydromonitor bit containing a body, legs connected to it, cones mounted on them with rock-cutting teeth, and with side elongated nozzles.

Новым является то, что вместо одной из удлиненных насадок между двумя лапами с углублением в корпус выполнен проем полуцилиндрической формы для обеспечения ускоренного выноса из под шарошек выбуренной породы, а для предотвращения повторного перемалывания выбуренной породы за счет уменьшения эффекта инжекции от боковых насадок в корпусе выполнено центральное отверстие, сообщающее трубное пространство с подшарошечным.What is new is that instead of one of the elongated nozzles between the two paws with a recess in the body, a semicylindrical opening is made to ensure accelerated removal of cuttings from under the cones, and to prevent repeated grinding of drill cuttings by reducing the injection effect from the side nozzles in the case, a central the hole communicating the tube space with the inferior.

Представленные рисунки поясняют суть изобретения где на фиг.1 изображен общий вид заявляемого трехшарошечного гидромониторного долота, где видна одна из удлиненных насадок и выполненный проем между двумя лапами для ускорения выноса выбуренной породы из под шарошек.The presented drawings explain the essence of the invention where in Fig. 1 a general view of the inventive three-cone hydromonitor bit is shown, where one of the elongated nozzles is visible and an opening is made between two paws to accelerate the removal of cuttings from under the cutters.

На фиг.2 - вид снизу на фиг.1, где видно выполненное центральное отверстие, сообщающее трубное пространство с подшарошечным для предотвращения In Fig.2 is a bottom view in Fig.1, where you can see the made Central hole, communicating the tube space with a lower part to prevent

повторного перемалывания выбуренной породы за счет уменьшения эффекта инжекции, а также схематически изображенные шарошки.repeated grinding of cuttings by reducing the effect of injection, as well as schematically shown cones.

Шарошечное долото содержит корпус 1 (см. фиг.1), к которому жестко соединены лапы 2, 3 и 4, на цапфах которых установлены шарошки 5, 6 и 7 с породоразрушающими зубьями 8, две боковые удлиненные насадки, расположенные между двумя лапами. Вместо третьей удлиненной боковой насадки между двумя лапами с углублением в корпус выполнен проем 10 полуцилиндрической формы для обеспечения ускоренного выноса из под шарошек выбуренной породы в затрубное пространство. А для предотвращения повторного перемалывания выбуренной породы за счет уменьшения эффекта инжекции от боковых удлиненных насадок в корпусе выполнено центральное отверстие 11, сообщающее трубное пространство с подшарошечным.The roller bit contains a body 1 (see Fig. 1), to which legs 2, 3 and 4 are rigidly connected, on the trunnions of which are mounted cones 5, 6 and 7 with rock-cutting teeth 8, two lateral elongated nozzles located between two legs. Instead of a third elongated side nozzle between two paws with a recess in the body, a half-cylindrical aperture 10 is made to provide accelerated removal of cuttings from under the cones to the annulus. And to prevent re-grinding of cuttings by reducing the effect of injection from the elongated lateral nozzles, a central hole 11 is made in the housing, which communicates the tube space with the ball-bearing.

Долото работает следующим образом.The bit works as follows.

В процессе бурения на долото передают осевую нагрузку и крутящий момент, под действием которых шарошки 5, 6 и 7 начинают вращаться и одновременно своими зубьями внедряясь в горную породу, производят работу по ее разрушению. При этом одновременно по трубному пространству закачивают промывочную жидкость для удаления из под шарошек выбуренной породы и выноса их по межтрубному пространству на поверхность, откуда ее направляют в накопительный земляной амбар (земляной амбар на фиг. не изображен). Часть промывочной жидкости по боковым удлиненным насадкам, попадая на линию калибровки ствола скважины, осуществляет гидродинамическое воздействие на горную породу. Происходит ее размыв, взрыхление и отрыв с поверхности забоя разрушенных частиц, облегчая тем самым работу по разрушению породы в этой части забоя периферийными зубьями шарошек с малыми энергозатратами.In the process of drilling, the axial load and torque are transmitted to the bit, under the influence of which the cones 5, 6 and 7 begin to rotate and simultaneously penetrate the rock with their teeth and work to destroy it. At the same time, flushing fluid is pumped through the pipe space to remove cuttings from under the cutters and carry them through the annular space to the surface, from where it is sent to a storage earthen barn (an earthen barn is not shown in Fig.). Part of the flushing fluid along the lateral elongated nozzles, falling on the calibration line of the wellbore, performs a hydrodynamic effect on the rock. It erodes, loosens and breaks off the destroyed particles from the face, thereby facilitating the work on rock destruction in this part of the face with peripheral teeth of cones with low energy consumption.

Часть промывочной жидкости при этом по центральному отверстию 11 канала корпуса попадает на забой скважины, омывая шарошки и очищая забой от выбуренной породы, усиливает вынос их из забоя по проему 10, предотвращая повторное перемалывание выбуренной породы за счет уменьшения эффекта инжекции от боковых насадок. В результате существенно улучшаются показатели бурения (проходка, механическая скорость бурения), долговечность долота.In this case, part of the flushing fluid through the central hole 11 of the casing channel enters the bottom of the well, washing the cones and cleaning the bottom of the cuttings, enhances their removal from the bottom through the opening 10, preventing repeated grinding of the cuttings by reducing the injection effect from the side nozzles. As a result, drilling performance (penetration, mechanical drilling speed) and bit life are significantly improved.

Предварительные промысловые испытания заявляемого долота на буровых предприятиях ОАО «Татнефть» показали положительные результаты.Preliminary field tests of the claimed bit at the drilling enterprises of OAO TATNEFT showed positive results.

Claims

1. A three-cone hydraulic monitor bit containing a body, legs connected to it, cones mounted on them with rock cutting teeth and lateral elongated nozzles, characterized in that instead of one of the elongated nozzles, an opening is made between two legs with a recess in the body to provide accelerated removal from under the cutter of the cuttings, and to prevent repeated grinding of the cuttings by reducing the injection effect from the side nozzles, a central hole is made in the housing that communicates the pipes new space with a con.

2. The bit according to claim 1, characterized in that the opening is made of a semi-cylindrical shape.