Результат интеллектуальной деятельности: Буровое двухшарошечное долото

Изобретение относится к буровой технике, а именно к породоразрушающему инструменту шарошечного типа.

Известно буровое двухшарошечное долото, включающее соединенные посредством сварки лапы с цапфами, на которых посредством замкового подшипника установлены шарошки (см. Масленников И.К. Справочник «Буровой инструмент». М., Недра, 1989, с. 19).

Недостатком данного долота является консольное расположение шарошек, что ограничивает возможность передачи на вооружение долота значительных осевых нагрузок. Это исключает работу долот на форсированных режимах и, как следствие этого, снижает эффективность работы долота.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое двухшарошечное долото, содержащее лапы с цапфами, на которых посредством замкового V-образного пальца установлены шарошки (см. справочник «Породоразрушающий инструмент для геологоразведочных скважин». М., Недра, 1979 г., с. 289).

Недостатком прототипа является сравнительно малая эффективность его работы из-за высокой энергоемкости процесса разрушения породы.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы бурового долота.

Указанный технический результат достигается тем, что в буровом двухшарошечном долоте, содержащем лапы с цапфами, на которых посредством замкового V-образного пальца установлены шарошки, согласно изобретению шарошки долота выполнены с разными диаметрами, при этом шарошка с меньшим диаметром установлена эксцентрично, причем величина эксцентриситета составляет 0,95…1,05 (R₁-R₂), где R₁ и R₂ - соответственно радиусы большой и малой шарошек.

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

Буровое долото содержит корпус 1 с наклонными цапфами 2, на которых посредством замкового V-образного пальца 3 установлены шарошки 4 и 5, выполненные с разными диаметрами. При этом шарошка 5 с меньшим диаметром установлена на цапфе 2 эксцентрично, причем величина эксцентриситета е составляет 0,95…1,05 (R₁-R₂), где R₁ и R₂ - соответственно радиусы большой и малой шарошек 4 и 5. Замковый палец 3 выполнен с двумя выступами 6 на боковой поверхности, которые размещаются в осевых каналах 7, выполненных на торцах цапф 2, и служат дополнительной опорой для шарошек 4 и 5.

Принцип работы бурового долота заключается в следующем. После спуска на колонне труб бурового долота на него прикладывают осевую нагрузку и крутящий момент. Под действием этих сил рабочие органы бурового долота внедряются в породу и разрушают ее. Разрушенная порода выносится на поверхность промывочной жидкостью, подаваемой через промывочный канал корпуса 1. Благодаря выполнению долота с эксцентрично расположенной шарошкой 5 породоразрушающие элементы шарошек 5 осуществляют разрушение породы комбинированным способом путем нанесения ударов, обеспечивающих сдвиг и скалывание породы. Это позволяет значительно снизить энергоемкость разрушения пород и тем самым повысить эффективность работы долота.