SU1765347A1 - Долото дл вращательного бурени - Google Patents

Abstract

Использование: вращательное бурение вечномерзлых грунтов. Сущность изобретени : долото содержит корпус с керноприемной полостью, шнеки, скважинообразую- щие и кернообразующие резцы, кернолома- тель, нижн   кромка которого наклонена к оси долота. Кернообразующие резцы установлены с опережением относительно сква- жинообразующих резцов. Керноломатель установлен своей нижней кромкой на уровне основани  кернообразующих резцов. Отношение рассто ни  L от шнеков до нижнего торца скважинообразующих резцов к рассто нию В между смежными сква- жинообразующими, резцами находитс  в пределах 1 4. 1 ил., 1 табл. D

Description

Изобретение относитс  к породоразру- шающему инструменту, а именно к долотам дл  вращательного бурени  преимущественно мерзлых грунтов.

Известны долота дл  вращательного бурени , содержащие корпус со шнеками, которые креп тс  в пр моугольных пазах корпуса и оснащаютс  твердосплавными резцами, наклоненными к лопасти забо  под углом 15°.

Резцы, расположенные на шнеках, разрушают весь забой, что при бурении мерзлых грунтов вызывает повышенное тепловыделение.

Известно также долото дл  вращательного бурени , состо щее из корпуса и шнеков со скважинообразующими резцами.

Дл  увеличени  производительности бурени  каждый последующий шнек по направлению , противоположному подъему спирали транспортирующего шнека, выполнен с уменьшением высоты по отношению к предыдущему, счита  от шнека, сопр женного со спиралью транспортирующего шнека , За счет увеличени  площади шламоотво- д щих окон смежных шнеков достигаетс  повышение производительности бурени .

Недостатком известных долот дл  вращательного бурени   вл етс  низка  эффективность при бурении сезонномерзлых и талых грунтов вследствие того, что бурение указанных грунтов долотами со сплошной схемой поражени  забо  происходит интенсивное тепловыделение. Это вызывает размораживание грунта и его налипание на транспортирующие шнеки, что в услови х отрицательных температур приводит к прекращению процесса бурени .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  долото, предназначенное дл  вращательного бурени  скважин в талых и мерзлых грунтах и содержащее корпус с керноприемной полостью, закрепленные на корпусе шнеки, скважинс- образующие резцы, закрепленные на шнеках , размещенный в керноприемной полости керноломатель, нижн   кромка которого наклонена к оси долота, и кернообасо

с

4

О

ел

со

зующие резцы, установленные с опережением относительно- скважинообразующих резцов. С целью расширени  технологических возможностей в корпусе долота между шнеками выполнено боковое окно в виде винтовой прорези, угол подъема которой равен или превышает угол подъема шнеков.

Известное долото обеспечивает эффективное бурение талых и мерзлых грунтов в случае, если отсутствует налипание грунта на рабочие органы. В случае бурени  пластичных сезонномерзлых грунтов происходит забивание грунтом керноприемной полости и размораживание грунта.

В результате эффективность процесса бурени  снижаетс .

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности долота при бурении сезонномерзлых грунтов за счет уменьшени  их размораживани .

Это достигаетс  тем, что в долоте дл  вращательного бурени , содержащем корпус с керноприемной полостью, закрепленные на корпусе шнеки, скважинообазующие резцы, закрепленные на шнеках, размещенный в керноприемной полости кернолома- тель, нижн   кромка которого наклонена к оси долота, и кернообразующие резцы, установленные с опережением относительно скважинообразующих резцов, согласно изобретению керноломатель установлен своей нижней кромкой на уровне основани  кернообразующих резцов, причем отношение рассто ни  L от шнеков до нижнего торца скважинообразующих резцов к рассто нию В между смежными скважинообра- зующими резцами находитс  в пределах

.

На чертеже изображено долото дл  вращательного бурени , общий вид.

Долото содержит корпус 1 с керноприемной полостью 2, закрепленные на корпусе 1 шнеки 3, скважинообразующие резцы

4,закрепленные на шнеках 3, размещенный в керноприемной полости 2 керноломатель

5,нижн   кромка которого наклонена к оси долотами кернообразующие резцы 6, установленные с опережением относительно скважинообразующих резцов 4. Керноломатель 5 установлен своей нижней кромкой на уровне основани  кернообразующих резцов 6. При этом отношение рассто ни  L от шнеков 3 до нижнего торца скважинообразующих резцов 4 к рассто нию В между смежными скважинообразующими резцами 4 находитс  в пределах

.

Обоснование существенности за вл емого интервала содержит в таблице, в которой приведены результаты сравнительных испытаний долот при бурениисезонномерзлых грунтов на буровой машине МРК-750. Частота вращени  долота составл ла

150 об/мин, при этом у долот измен лось отношение рассто ни  L от шнеков до нижнего торца скважинообразующих резцов к рассто нию В между смежными скважинообразующими резцами.

Как видно из приведенных данных, использование предлагаемого долота обеспечивает более высокую скорость бурени  по сравнению с прототипом при бурении сезонномерзлых грунтов. Применение известной конструкции долота приводит к забиванию грунтом керноприемной полости , что снижает эффективность бурени .

Долото работает следующим образом.

В процессе бурени  на долото передаетс  осева  нагрузка и крут щий момент, под действием которых скважинообразующие 4 и кернообразующие 6 резцы внедр ютс  в сезонномерзлый грунт, разруша  его

с образованием в центральной части керна. Образовавшийс  керн по мере углублени  долота входит в керноприемную полость 2, образуемую при вращении долота керно- образующими резцами 6. При упоре в наклонную поверхность керноломател  5 происходит деформаци  керна, который вследствие высокой в зкости сезонномерз- лого или талого грунта не ломаетс , а деформируетс . Поскольку керноприемна 

полость 2 не ограничена стенками корпуса 1 долота, а нижн   кромка керноломател  5 находитс  на уровне шнеков 3, то деформированный керн свободно выпадает из керноприемной полости 2, попадает на шнеки

3 и транспортируетс  на дневную поверхность . Благодар  за вл емому соотношению между рассто нием L от шнеков 3 до нижнего торца скважинообразующих резцов 4 к рассто нию В между смежными

скважинообразующими резцами 4 образующиес  целики разрушаемого грунта попадают непосредственно на шнек 3, что исключает их многократное деформирование в забое. Тем самым исключаетс  один

из источников тепловыделени  при бурении мерзлого грунта, что предотвращает его размораживание и налипание на рабочие элементы долота. В результате повышаетс  эффективность бурени  сезонномерзлых грунтов.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Долото дл  вращательного бурени , содержащее корпус с керноприемной полостью , закрепленные на корпусе шнеки, скважинообразующие резцы, закрепленные на шнеках, размещенный в керноприемной полости керноломатель, нижн   кромка которого наклонена к оси долота, и кернообразующие резцы, установленные с опережением относительно скважинообра- зующих резцов, отличающеес  тем,

   что, с целью повышени  эффективности работы долота при бурении сезонномерзлых грунтов за счет уменьшени  их размораживани , керноломатель установлен своей нижней кромкой на уровне основани  кер- нообразующих резцов, причем отношение рассто ни  L от шнеков до нижнего торца скважинообразующих резцов к рассто нию В между смежными скважинообразующими

   резцами находитс  в пределах 1 4.

   b