Результат интеллектуальной деятельности: БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, преимущественно для бурения с использованием центрального промывочного узла.

Известно буровое шарошечное долото, включающее корпус с осевым каналом, закрепленные на цапфах конусные шарошки и размещенный в осевом канале патрубок с насадкой (см. авт. св. СССР №1010246, кл. Е21В 10/08, 1981 г.).

Недостатком этого долота является малая эффективность работы из-за высокой вероятности образования шламовой пробки в надшарошечном пространстве.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое шарошечное долото, включающее корпус с центральным ступенчатым каналом, закрепленные на лапах шарошки и размещенный в центральном канале патрубок из эластичного материала (см. авт. св. СССР №1514900, кл. Е21В 10/08, 1989 г.).

Данное долото благодаря использованию гибкого патрубка обеспечивает более качественную очистку забоя от шлама.

К недостаткам известного долота следует отнести невозможность очистки шламовой пробки в надшарошечной зоне в случае возникновения аварийной ситуации, связанной с прихватом инструмента, когда буровой вал не вращается.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы долота путем улучшения очистки вооружения долота и надшарошечного пространства.

Поставленный технический результат достигается тем, что в буровом шарошечном долоте, включающем корпус с центральным каналом, закрепленные на лапах шарошки, и размещенный в центральном канале патрубок из эластичного материала, согласно изобретению эластичный патрубок в поперечном сечении выполнен в виде двух кольцевых секторов, внутренние поверхности которых имеют разную шероховатость.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид долота в продольном разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Буровое шарошечное долото содержит корпус 1 с центральным ступенчатым каналом 4, закрепленные на лапах 2 шарошки 3 и размещенный в центральном канале 4 Т-образный патрубок 5, выполненный из эластичного материала. Патрубок 5 закреплен в центральном канале 4 посредством шайбы 6 и гайки 7. В предложенном долоте эластичный патрубок 5 в поперечном сечении выполнен в виде двух кольцевых секторов 8 и 9, внутренние поверхности которых имеют разную шероховатость.

Такая схема выполнения эластичного патрубка 5 обеспечивает, с одной стороны, простоту конструкции, а следовательно, и незначительную стоимость, а с другой стороны, такая конструкция патрубка обеспечивает возможность очистки его надшарошечной полости от шлама в случае прихвата бурового инструмента, что исключает заклинивание шарошек долота осевшим шламом, особенно при продолжительных сроках ликвидации аварии.

Принцип работы долота заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента породоразрушающие элементы шарошек 3 долота осуществляют разрушение забоя и калибровку стенок скважины. Разрушенная порода выносится на поверхность потоком промывочной жидкости, подаваемой на забой через центральный канал 4 и патрубок 5. При вращении долота за счет центробежных сил гибкий патрубок 5 отклоняется от оси долота и располагается в полости, расположенной над шарошками 3, при этом канал патрубка направлен на шарошки долота, обеспечивая очистку от шлама межзубцовых и межвенцовых впадин и всего забойного пространства, включая надшарошечное. В случае возникновения аварийной ситуации, когда буровой вал не вращается, для предохранения призабойной части скважины, где располагается долото, осуществляется усиленная промывка скважины. В этом случае благодаря разной шероховатости внутренней поверхности секторов 8 и 9 патрубка 5 они удлиняются на разную величину. Из-за этого нижний конец патрубка 5 отклоняется от оси долота в сторону участка с меньшей шероховатостью и направляет поток жидкости в надшарошечное пространство. Тем самым обеспечивается эффективное удаление шлама из надшарошечной полости и исключается заклинивание шарошек 3 шламом, особенно при бурении по вязким породам.

В целом это повышает все технико-экономические показатели работы долота и ведет к снижению стоимости буровых работ.