Результат интеллектуальной деятельности: Буровое долото

Изобретение относится к буровой технике, а именно к породоразрушающему инструменту шарошечного типа, шарошки которого имеют разное количество зубьев (см. Справочник «Буровые долота», Палий П.А. и Корнеев К.Е.. Москва, Недра, 1971 г, стр. 1.20).

Недостатком данного долота является низкая эффективность в работе, а именно проходка и механическая скорость бурения, связанные с трудностью разрушения «рейки», образующейся между зубьями долота.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является выбранное в качестве прототипа буровое долото, содержащее корпус с зубчатым вооружением, включающим один удлиненный зуб, образованный соединением двух соседних зубьев перемычкой (см. авт. св-во СССР №323537, кл. Е21В 10/08, 1972 г.).

К недостаткам прототипа следует отнести сравнительно небольшую скорость бурения и проходку, что связано с быстрым выходом из строя центральной части удлиненного зуба, работоспособность которой ограничена большой удельной нагрузкой, связанной с разрушением значительного объема породы.

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

Указанный технический результат достигается тем, что в буровом долоте, содержащем основные шарошки, имеющие корпус с зубчатым вооружением, причем периферийные венцы шарошек выполнены с равным числом одинаковых по форме зубьев и дополнительно включают по одному удлиненному зубу, образованному соединением двух соседних зубьев перемычкой, согласно изобретению удлиненные зубья оснащены дополнительными шарошками, расположенными радиально относительно корпуса и с возможностью поворота вокруг своей продольной оси, дополнительные шарошки равноудалены от торцевых поверхностей удлиненных зубьев и установлены с выступом над удлиненным зубом, при этом дополнительные шарошки оснащены вооружением из более износостойкого материала по сравнению с материалом для удлиненных зубьев.

Изобретение поясняется чертежом, где на фигуре представлен узел шарошки в зоне удлиненного зуба.

В процессе бурения буровыми долотами с одинаковым количеством зубьев на образуется рейка, которая значительно снижает скорость и проходку на долото. Для устранения этого недостатка шарошка долота выполняется, по меньшей мере, с одним удлиненным зубом. При этом дополнительные шарошки малого диаметра оснащены вооружением из более износостойкого материала по сравнению с материалом для удлиненных зубьев.

Буровое долото содержит основные шарошки 2, имеющие корпус 1 с зубчатым вооружением, периферийные венцы шарошек выполнены с равным числом одинаковых по форме зубьев 3 и дополнительно включают по одному удлиненному зубу 4, образованному соединением двух соседних зубьев 3 перемычкой. Такое выполнение зуба 4 увеличивает его длину по сравнению с длиной зуба 3.

Удлиненные зубья 4 на каждой основной шарошке 2 оснащены дополнительными шарошками 5 малого диаметра. Дополнительные шарошки 5 расположены радиально относительно корпуса 1 и с возможностью поворота вокруг своей продольной оси. Дополнительные шарошки 5 равноудалены от торцевых поверхностей удлиненных зубьев 4 и установлены с выступом над удлиненным зубом 4. Вооружение дополнительных шарошек 5 представлено износостойким материалом 6 более высокого качества по сравнению с материалом для удлиненных зубьев 4. Такая схема расположения дополнительных шарошек 5 обеспечивает создание на забое скважины дополнительной поверхности обнажения, что значительно снижает энергоемкость процесса разрушения породы.

Принцип работы долота заключается в следующем. При вращении долота на забое скважины от воздействия зубьев 3 периферийных венцов образуется «рейка», благодаря которой устраняется возможность проскальзывания зубьев. В процессе бурения рейки периодически разрушаются удлиненными зубьями 4, имеющимися на каждом периферийном венце шарошки. Это позволяет снизить энергоемкость процесса разрушения породы и тем самым повысить эффективность работы бурового долота.