SU1731929A1 - Колонковое долото - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к породоразру- шающему инструменту, а именно к шарошечным долотам дл  бурени  с непрерывным выносом керна. Цель изобретени  - повышение эффективности работы долота при бурении с непрерывным выносом керна за счет упор дочени  шламоотво- да в керноприемную часть. Долото включает корпус 1 с основными 2 и дополнительными 3 каналами, оснащенными насадками 4. На наклонных цапфах 7 установлены с положительным смещением шарошки 6 в виде части сферы с примыкающим к ней по окружности цилиндрическим участком с фрезероваными зубь ми 9, режущие кромки которых параллельны боковым стенкам шламоприемных пазов 10, расположенных на торце корпуса 1. Основные промывочные каналы 2 выведены под торец керноприем- ной части корпуса, выполненной в виде трехгранной призмы 5, в ее угловые зоны, у дополнительных каналов входна  часть сообщена с полостью корпуса, а выходна  рас- положена на торце со стороны, противоположной смещению шарошек. В процессе бурени  буровой раствор истекает из основных каналов 2 и совместно с шарошками 6 участвует в разрушении породы, а струи дополнительных каналов 3 создают над забоем гидравлическую пакерную подушку , способству  перетоку раствора через шламоприемные пазы 10 в керноприемную полость корпуса 1, что улучшает транспортировку как керна, так и разрушенного шлама. Одновременно струи из дополнительных каналов 3 очищают зубь  9 шарошек 6. 3 ил. сл с

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано при бурении скважин с отбором керна на поверхность.

Известны колонковые долота, содержащие корпус с керноприемной втулкой, промывочными каналами и подвижными ребрами, армированными резцами и размещенными на торце втулки, и шламоподвод - щими пазами 1.

Известные устройства малопроизводительны вследствие одновременного участи  в работе всех резцов подвижных ребер, в результате чего ребра быстро выход т из стро , и недоиспользование гидравлической энергии нисход щего потока бурового раствора.

Известно также колонковое долото, содержащее корпус с керноприемной частью в виде трехгранной призмы с ос ми, обращенными от центра к периферии, на которых с положительным смещением установлены шарошки в виде части сферы с примыкающим к ней окружности цилиндрическим участком с фрезероваными зубь ми и выведенными на торец призмы в ее угловые зоны промывочными каналами, оснащенными насадками 2.

Это устройство, выбранное в качестве прототипа по большинству совпадающих признаков, малопроизводительно из-за невозможности изменени  режима работы дроб ще-скалывающего), в то врем  как известно , что часть горных пород (м гкие, пластичные) наиболее целесообразно раз- рушать резанием. Кроме того, использова- ние прототипа дл  бурени  с гидротранспортом керна на поверхность невозможно из-за расположени  осей шарошек по диаметру долота,

Цель изобретени  - повышение производительности бурени  и выноса керна.

При этом породы забо  разрушаютс  не только дроблением и скалыванием, но и ре- занием, что особенно эффективно в м гких и пластичных породах. Улучшаютс  услови  очистки забо , формировани  и транспортировани  керна в полость керноприемной трубы, привод щие к повышению механиче- ской скорости бурени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном колонковом долоте, содержащем корпус с керноприемной частью в виде трехгранной призмы с ос ми, обращенны- ми от центра к периферии, на которых с положительным смещением установлены шарошки в виде части сферы с примыкающим к ней по окружности цилиндрическим участком с фрезерованными зубь ми и вы- веденными под торец призмы в ее угловые зоны промывочными каналами, оснащенными насадками, корпус выполнен с дополнительными промывочными каналами, входные части которых сообщены с поло- стью корпуса, а выходные расположены на торце со стороны, противоположной смещению шарошек, и пазами, расположенными на торце призмы, причем боковые стенки пазов параллельны режущим кром- кам фрезерованых зубьев шарошек, расположенных на той же грани призмы,

На фиг. 1 изображен продольный разрез предложенного устройства с поворотом гидромониторного насадка и шарошки в од- ну плоскость; на фиг. 2 - вид внизу на колонковое долото; на фиг. 3 - аксонометрическа  проекци  нижней части долота (передн   шарошка дл  нагл дности сн та; стрелками указано направление вращени  шарошек.

Колонковое долото содержит корпус 1 с основными 2 и дополнительными 3 промывочными каналами, оснащенными гидромониторными насадками 4. Основные промывочные каналы 2 выведены под торец керноприемной части корпуса, выполненной в виде трехгранной призмы 5, в ее угловые зоны. Дополнительные каналы выведены под торец корпуса 1 со стороны, противоположной положительному смещению шарошек 6, установленных на цапфах 7 с подшипниками 8. Цилиндрические участки 6 имеют выфрезерованные зубцы 9, режущие кромки которых параллельны боковым стенкам шламоприемных пазов 10, расположенных на торце призмы 5. Концы цапф 7, обращенные к периферии, закреплены в дополнительных опорах 11, соединенных с корпусом 1.

Колонковое долото работает следующим образом.

Долото соедин ют с наружной трубой колонкового снар да. При этом внутренн   керноприемна  труба снар да свободно размещаетс  в кольцевой выточке центрального канала его корпуса 1. В таком виде долото опускают на забой скважины.

В процессе бурени  вращающиес  шарошки 6 работают в режиме резани , дроблени  и скалывани  горных пород, а также как шламонаправл ющие ребра, отвод щие шлам в полость керноприемной трубы, благодар  чему улучшаютс  услови  формировани  керна, повышаетс  его вынос и растет производительность бурени .

Буровой раствор из основных каналов 2, истекающий через насадки 4, совместно с шарошками 6участвует в разрушении пород забо , так как выходные отверсти  расположены в зоне, наиболее эффективной дл  сохранени  энергии затопленной струи. Струи из дополнительных каналов 3 создают над забоем гидравлическую пакерную подушку, улучша  услови  разрушени  забо  стру ми из основных каналов 2 и способству  перетоку раствора через шламоприемные пазы 10 в полость керноприемной трубы. При этом поток раствора способствует поступлению в нее керна и шлама. Положительное смещение шарошек 6 приводит к тому, что в районе пазов 10 расположены те участки шарошек, которые при вращении долота совершают восход щее от забо  движение, способствующее совместно с потоком раствора перемещению керна и шлама в полости керноприемной втулки 5. Режущие кромки зубьев 9 шарошек 6 способствуют улучшению условий очистки забо  скважины от шлама, направл   его в полость керноприемной втулки 5 через пазы 10. Зубь 

9 очищаютс  от не вынесенного в полость втулки 5 шлама стру ми бурового раствора из дополнительных каналов 3.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Колонковое долото, содержащее корпус с керноприемной частью в виде трехгранной призмы с ос ми, обращенными от центра к периферии, на которых с положительным смещением установлены шарошки в виде части сферы с примыкающим к ней по окружности цилиндрическим участком с фрезерованными зубь ми и выведенными под торец призмы в ее угловые зоны промывочными каналами, оснащен0

   5

   ными насадками, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности работы при бурении с непрерывным выносом керна за счет упор дочени  шламоотвода в керноприемную часть, корпус выполнен с дополнительными промывочными каналами , входные части которых сообщены с полостью корпуса, а выходные расположены на торце со стороны, противоположной смещению шарошек, и пазами, расположенными на торце призмы, причем боковые стенки пазов параллельны режущим кромкам фре- зерованых зубьев шарошек, расположенных на той же грани призмы.

   игЗ