(54) БУРОВОЕ ДОЛОТО(54) DRILLING BIT
Изобретение относитс к долотам дл бурени нефт ных и газовых скважин , а более конкретно к долотам со сменными породоразрушающими элементами . Известно шарошечно-лопастное доло то, подвижные лопасти которого разме щены между шарошками и выступают за их контуры. При бурении крепких пород лопасти утапливаютс и в работу вступают шарошки t1 . Недостатком данного долота вл етс применение неуправл емого механизма выдвижени лопасти, что снижает эффективность его работы. Известно также буровое долото, включающее корпус с выдвинутыми и утопленными режущими элементами 2. Недостатком известного долота вл етс низка эффективность его работы в св зи с интенсивным износом режущих элементов. Цель изобретени - повышение надежности работы долота за счет возможности поочередного введени в процессе резани выдвинутых и утопленных режущих элементов. Указанна цель достигаетс тем, что в долоте, содержащем корпус с выдвинутыми и утопленными режущими элементами, выдвижными опорными штоками , поршень и механизм утапливани , установленный с возможностью взаимодействи с поршнем, механизм утапливани выполнен в виде стакана с зубчатым торцом и диска, который размещен над подпружиненным выдвижным опорным штоком, причем стакан установлен с возможностью взаимодействи зубчатым торцом с диском. При этом внутренн поверхность стакана выполнена конической с меньшим основанием у диска. На фиг. 1 показана верхн часть долота, разрез; на фиг. 2 - нижн часть долота; на фиг. 3 - вставка сThe invention relates to bits for drilling oil and gas wells, and more specifically to bits with interchangeable rock-breaking elements. The roller-blade blade is known, whose moving blades are placed between the roller cones and stand for their contours. When drilling hard rocks, the blades are sunk and t1 cones come into play. The disadvantage of this bit is the use of an uncontrolled blade extension mechanism, which reduces its efficiency. A drill bit is also known, which includes a housing with extended and recessed cutting elements 2. A disadvantage of the known bit is the low efficiency of its operation due to the intensive wear of the cutting elements. The purpose of the invention is to increase the reliability of operation of the bit due to the possibility of alternately introducing advanced and recessed cutting elements in the process of cutting. This goal is achieved in that the bit contains a body with extended and recessed cutting elements, retractable support rods, a piston and a retraction mechanism installed with the ability to interact with the piston, the embedding mechanism is made in the form of a glass with a toothed end and a disk that is placed above the spring-loaded retractable support rod, and the glass is installed with the possibility of the interaction of the toothed end with the disk. The inner surface of the glass is made conical with a smaller base on the disk. FIG. 1 shows the upper part of the bit, the cut; in fig. 2 - lower part of the bit; in fig. 3 - insert with
выдвинутыми режущими элементами,.разрез; на фиг. - вставка с утопленными режущими элементами, разрез. Долото состоит из корпуса 1, поршн 2, который укреплен в корпусе при помощи защелки, включающей пальцы 3, втулку , пружины 5, фиксатор 6. Пальцы 3 расположены в отверсти х поршн 2 и в пазу корпуса 1. Во втулке М имеютс пазы дл прохода промывочной жидкости. Фиксатор 6 имеет отверстие А под головки пальцев 3. В верхней части фиксатора выполнено сферическое углубление под сбрасываемый щар. На поршне 2 установлено сто- is сферической. порное призменное кольцо 7 и два уплотнительных кольца 8. Нижн часть поршн имеет коническую поверхность, пере(0д щую на конце в сферическую поверхьюсть. В .поршне имеютс промывочные отверсти . ; Промывочные каналы поршн 2 при нижнем его положении расположены напротив каналов нижней части 9 корпуса долота. Такое совмещение промывочных каналов достигаетс благодар шлицевому соединению поршн 2с корпусом .1., что исключает угловое смещение поршн 2. : В корпусе 1 имеетс паз под стопор ное кольцо 7, а между нижней частью 9 корпуса и корпусом 1 установлено монт ажнре коль цо 10, позвол ющее п роизводить при разборке долота выемку nopUJHfl 2 из корпуса Г после предварительного отвинчивани нижней части .Jcopnyca, присоединенной к нему при помрщи резьбы, б нижней части 9 расположены вставки С с выдвинутыми режущими элементами и вставки D с утоплейными режущими элементами. ВСТавка С (фиг. 3) состоит из втул ки II, в которую вставлен шток 12 с режущими элементами 13. Между головкой щтока и упорным кольцевым буртом втулки 11 расположена пружина Т. Над головкой штока 12 расположен диск 15 Арижатый к втулке 11 гайкой 16. Пружи на 1 находитс в сжатом состо нии. гайке 16 установлен стакан 17. Дл Предупреждени выпадени стакана 17 внутренн поверхность отверсти гайки 16 и наружна поверхность стакана 17 выполнены кс)1ическими, таким образом , что гайка поджимает стакан 17 к диску 15. Стакан 17 в нижней торцовой части имеет два остроугольных резца По окружности торца. Внутренн поверхность стакана выполнена конической с меньшим основанием у диска. Верхн часть стакана имеет сферический контактный выступ. Втулкаextended cutting elements. in fig. - insert with recessed cutting elements, cut. The bit consists of a housing 1, a piston 2, which is fixed in the housing by means of a latch including fingers 3, a bushing, springs 5, a clamp 6. The fingers 3 are located in the holes of the piston 2 and in the groove of the housing 1. In the sleeve M there are slots for passage flushing fluid. The latch 6 has a hole And under the heads of the fingers 3. In the upper part of the latch made a spherical recess under the dumped shchara. On the piston 2 is mounted is spherical. porous prism ring 7 and two sealing rings 8. The lower part of the piston has a conical surface that extends to the spherical surface on its end. There are washing holes in the piston. In its lower position, the flushing channels of the piston 2 are located opposite the channels of the bottom 9 of the housing. This alignment of the flushing channels is achieved due to the splined joint of the piston 2c with the housing .1., which eliminates the angular displacement of the piston 2.: In the housing 1 there is a groove for the retaining ring 7, and between the lower part 9 of the housing and the housing 1 installed a mounting ring 10 that allows to produce a notch nopUJHl 2 when disassembling the bit 2 from the housing G after preliminary unscrewing the lower part of the .Jcopnyca attached to it when the thread has been drilled, in the lower part 9 there are inserts C with extended cutting elements and inserts D The insertion C (Fig. 3) consists of a sleeve II, into which a rod 12 is inserted with cutting elements 13. A spring T is located between the head of the brush and the annular collar of sleeve 11. A disk 15 Arzhatiy to Tue 11, a nut. 16. The plows on 1 are in a compressed state. The nut 16 is fitted with a cup 17. To prevent the cup 17 from falling out, the inner surface of the nut hole 16 and the outer surface of the cup 17 are made x) 1, so that the nut presses the cup 17 against the disc 15. The cup 17 in the bottom end has two acute-angled cutters. butt end. The inner surface of the glass is made conical with a smaller base on the disk. The upper part of the glass has a spherical contact lug. Sleeve
11 имеет паз Е, размеры которого позвол ют вмещать в него зубчатую часть стакана 17.11 has a groove E, the dimensions of which allow the toothed portion of the cup 17 to be contained therein.
Вставка D (фиг. 4) имеет втулку 18, в которой установлены опорныйInsert D (Fig. 4) has a sleeve 18, in which the support is installed
шток 19 с резцом 20 и пружина 21, расположенна между головкой штока 19 и кольцевым буртом втулки 18 и поджата гайкой 22. Контактна поверхность опорного штока 19 выполнена Долото работает следующим образом. Долото опускают до забо , нагружают и вращают бурильную колонку. иркулирующа .промывочна жидкость вымывает разбуренные частицы породы. Нагрузка нарежущие элементы вставки С передаетс с забо скважины через штоки 12 на диск 15, гайку 16 и через втулку 11 вставки С - на нижнюю-часть 9 корпуса долота. После сработки режущих элементов 13 вставки С долото приподнимаетс над забоем скважины и производитс промывка скважины и ючистка забо от разбуренной породы. Лосл.е этого внутрь бурильной колонны бросаетс чугунный шар, который опускаетс на фиксатор 6 и удар ет по нему. Происходит движение фиксатора 6 вниз и заход головок пальцев 3 в бтверх:тие А фиксатора 6. В результате этого пальцы 3 выход т из пазов корпуса 1 и поршень 2 перемещаетс вниз до захода стопорнбго кольца 7 в паз. При движении поршн 2 вниз происходит выдвижение опорных штоков 19 с режущИми элементами и срез диска 15. После среза диска 15 зубцами стакана 17 шток 12 под действием пружины I перемещаетс вместе с частью диска 15 во внутрь стакана 17 и режущие элементы оказываютс утопленными относительно корпуса долота. Стакан 17 входит в паз Е. В зафиксированном положении поршн 2 режущие элементы вставки С оказываютс утопленными, а режущие элементы вставки Р выдвигаютс в рабочее положение .. После этого долотомпродолжают бурить скважину. Нагрузка на режущие элементы вставки D с забо скважины передаютс через выдвижные штоки 19 на поршень 2 и через стопорное кольцо 7 - на корпус 1 долота.rod 19 with cutter 20 and spring 21 located between head of rod 19 and annular collar of sleeve 18 and preloaded by nut 22. Contact surface of support rod 19 is made The chisel works as follows. The bit is lowered to the bottom, loaded and rotated drill column. The washing fluid washes away the drilled particles of the rock. The load of the cutting elements of the insert C is transmitted from the bottom of the well through the rods 12 to the disk 15, the nut 16 and through the sleeve 11 of the insert C to the bottom-part 9 of the bit body. After drawdown of the cutting elements 13 of the insert C, the bit rises above the bottom of the well and flushes the well and cleans the bottom from the drilled rock. In this case, a cast-iron ball is thrown inside the drill string, which is lowered onto the retainer 6 and hit on it. The movement of the retainer 6 down and the heads of the fingers 3 in the upper position: the retainer A of the retainer 6. As a result, the fingers 3 exit from the slots of the housing 1 and the piston 2 moves downward until the retaining ring 7 enters the groove. When the piston 2 moves downward, the supporting rods 19 with the cutting elements extend and the disk 15 is cut. After the disk is cut 15 by the teeth of the glass 17, the rod 12 under the action of the spring I moves together with the disk part 15 into the inside of the glass 17 and the cutting elements are recessed relative to the bit body. The cup 17 enters the groove E. In the fixed position of the piston 2, the cutting elements of the insert C are recessed, and the cutting elements of the insert P are moved to the working position. After that, the drill hole is continued to drill. The load on the cutting elements of the insert D from the bottom of the borehole is transmitted through the sliding rods 19 to the piston 2 and through the retaining ring 7 to the body of the 1 bit.
Долото имеет две партии режущих элементов, вступающих последовательно вработу на забое скважины, что обеспечивает повышенную проходку и сокращение числа спуско-подъемных операций.sThe bit has two batches of cutting elements that enter in succession at the bottom hole, which provides increased penetration and a reduction in the number of tripping operations.s