Результат интеллектуальной деятельности: БУРОВОЕ ДИСКОВОЕ ДОЛОТО

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к дисковым долотам.

Известно буровое дисковое долото, содержащее П-образный корпус, закрепленную в корпусе ось с установленными на ней дисковыми шарошками, вооруженными твердосплавными зубками (Корнилов Н.И., Травкин В.С. и др. Породоразрушающий инструмент для геологоразведочных скважин. Справочник. - М.: Недра, 1979, с. 298-302).

Недостатком данного долота является малая эффективность, связанная с образованием в средней части забоя «сахарной головки», резко снижающей проходку на долото.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое дисковое долото, содержащее П-образный корпус, закрепленную в корпусе ось с распорным пальцем и установленные на оси армированные породоразрушающими вставками диски со ступицами, выполненными, как и распорный палец, с наклонными под одинаковым углом по отношению к оси долота боковыми поверхностями (авт. св. СССР №501138, кл. Е21В 10/12, 1976).

Однако данное долото также не лишено недостатков. Основным из них является низкая механическая скорость бурения, связанная с некачественной очисткой забоя от шлама.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение механической скорости бурения путем улучшения очистки забоя от шлама.

Указанный технический результат достигается тем, что в дисковом долоте, содержащем полый П-образный корпус, закрепленную в корпусе ось с распорным пальцем и установленные на оси армированные породоразрушающими вставками диски со ступицами, выполненными, как и распорный палец, с наклонными под одинаковым углом по отношению к оси долота боковыми поверхностями, согласно изобретению ось долота выполнена с продольным и радиальными каналами, а распорный палец - с продольным каналом, выходная часть которого сообщена с продольным каналом оси долота, а входная часть - посредством промывочного патрубка с полостью корпуса долота, при этом радиальные каналы оси долота выполнены в ее верхней части и направлены в сторону зазоров, образованных между обращенными одна к другой боковыми поверхностями распорного пальца и ступиц дисков.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен общий вид долота.

Буровое долото содержит полый П-образный корпус 1, закрепленную в корпусе 1 ось 2 с распорным пальцем 3 и установленные на оси 2 и армированные породоразрушающими вставками 7 диски 4 со ступицами 5. При этом у каждого диска 4 боковые поверхности 6 ступиц 5 наклонены одна по отношению к другой под одинаковым углом α, а боковые поверхности ступиц 8 на внутренней поверхности корпуса 1 и распорного пальца 3 выполнены попарно параллельными одна к другой. Такое выполнение долота обеспечивает возвратно-поступательное движение дисков 4 вдоль оси 2 между обращенными одна к другой боковыми поверхностями распорного пальца 3 и корпуса 1. Диски 4 армированы породоразрушающими вставками 7, количество и форма рабочих головок которых выбирается в зависимости от физико-механических свойств разбуриваемых пород. Промывочная система долота включает ниппельную полость 10, сообщенную посредством промывочного патрубка 9 и канала 11 распорного пальца 3 с продольным каналом 12 оси 2. Полость продольного канала 12 в свою очередь сообщена с затрубным пространством радиальными каналами 13 и 14 для создания эжекционного эффекта и для непосредственной очистки забоя скважины от шлама. Входной конец патрубка 9 соединен с корпусом 1, а выходной сообщен с каналом 11 распорного пальца 3. При этом радиальные каналы 13 оси 2 долота выполнены таким образом, что их оси параллельны боковой поверхности ступиц 6, расположены в верхней части оси 2 и направлены в сторону устья скважины в зазор, образованный между боковыми поверхностями распорного пальца 3 и ступиц 5 дисков 4. Это позволяет очищать зазоры между распорным пальцем 3 и ступицами 5 дисков 4 от попадающего туда шлама, эффективно удалять шлам из призабойной зоны за счет создания эжекционного эффекта и одновременно охлаждать режущие вставки 7 дисков 4. Радиальные каналы 13 оси 2 целесообразно выполнять под углом не менее 10-15° к вертикальной оси долота с целью направления потока жидкости мимо корпуса 1 долота.

В процессе бурения разрушенная порода выносится с забоя промывочной жидкостью, подаваемой через ниппельную полость 8, патрубок 9, продольный 11 и радиальные каналы 13 и 14 оси 2 долота в затрубное пространство. При этом каналы 13 направляют поток в сторону устья скважины, а каналы 14 - непосредственно на забой. Такая схема промывки обеспечивает создание на забое организованного потока жидкости для отвода шлама с созданием эжекционного эффекта, что значительно улучшает качество очистки забоя от разрушенной породы и тем самым снижает энергоемкость процесса разрушения породы и повышает эффективность работы долота в целом, в первую очередь, благодаря уменьшению износа вооружения шарошек долота из-за исключения повторного измельчения шлама, охлаждения режущих элементов 7 и повышению механической скорости бурения.