×
10.03.2014
216.012.a9db

Результат интеллектуальной деятельности: БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002509198
Дата охранного документа
10.03.2014
Аннотация: Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к породоразрушающему инструменту шарошечного типа. Обеспечивает повышение эффективности работы долота. Буровое шарошечное долото содержит корпус с каналом для очистного агента и цапфой со сферическим торцом, на которой посредством замкового подшипника и роликового подшипника качения установлена шарошка с ответной торцу цапфы внутренней сферической поверхностью и породоразрушающими элементами на венцах, разделенных шламоотводящими пазами. Шарошка выполнена с радиальными каналами, в которых размещены съемные породоразрушающие элементы, хвостовики которых в плоскости, параллельной оси цапфы, выполнены с выпуклым торцом и установлены с возможностью взаимодействия с боковыми поверхностями роликовых подшипников, наружная поверхность части которых, контактирующая с выпуклыми торцами хвостовиков съемных породоразрушающих элементов, выполнена с ответной вогнутой формой. Съемные породоразрушающие элементы могут быть установлены под острым углом к радиусу шарошки. Часть съемных породоразрушающих элементов может быть установлена на венцах шарошек, а часть - в шламоотводящих пазах. Хвостовики съемных породоразрушающих элементов в плоскости, параллельной оси цапфы, могут быть выполнены в виде бочкообразных цилиндров или сфер. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к породоразрушающему инструменту шарошечного типа.

Известно буровое шарошечное долото, содержащее корпус с цапфой, на которой посредством подшипников качения смонтирована шарошка с породоразрушающими элементами, расположенными на венцах шарошек (Авт.св. СССР №630303, кл. Е21В 10/08, 1980 г.).

Недостатком данного долота является малая эффективность его работы, связанная с низкой работоспособностью его опоры.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое шарошечное долото, содержащее корпус с каналом для очистного агента и цапфой со сферическим торцом, на которой посредством замкового подшипника и роликового подшипника качения установлена шарошка с ответной торцу цапфы внутренней сферической поверхностью и породоразрушающими элементами на венцах, разделенных шламоотводящими пазами (см. Авт.св. СССР №1089229, кл. Е21В 10/22, 1984 г.).

К недостаткам данного долота можно отнести низкую эффективность, связанную с высокой энергоемкостью процесса разрушения породы без использования забойного ударного механизма. Использование же специального ударного устройства неминуемо приводит к усложнению нижней компоновки бурового вала, повышению аварийности и, как следствие этого, к повышению стоимости буровых работ. Кроме того, это требует использования более мощных нагнетательных агрегатов, т.к. часть гидравлической энергии тратится на привод специальных ударных устройств. А это в свою очередь приводит к ухудшению очистки забоя от шлама.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы долота без применения дополнительных ударных устройств типа забойных пневмо- или гидроударников, особенно при бурении по породам средней твердости и твердым, разрушение которых связано с необходимостью приложения значительных осевых нагрузок.

Указанный технический результат достигается тем, что в шарошечном долоте, содержащим корпус с каналом для очистного агента и цапфой со сферическим торцом, на которой посредством замкового подшипника и роликового подшипника качения установлена шарошка с ответной торцу цапфы внутренней сферической поверхностью и породоразрушающими элементами на венцах, разделенных шламоотводящими пазами, согласно изобретению шарошка выполнена с радиальными каналами, в которых размещены съемные породоразрушающие элементы, хвостовики которых в плоскости, параллельной оси цапфы, выполнены с выпуклым торцом и установлены с возможностью взаимодействия с боковыми поверхностями роликовых подшипников, наружная поверхность части которых, контактирующая с выпуклыми торцами хвостовиков съемных породоразрушающих элементов, выполнена с ответной вогнутой формой.

Дополнительно достижению указанного технического результата способствует также и то, что:

- съемные породоразрушающие элементы установлены под острым углом к радиусу шарошки;

- часть съемных породоразрушающих элементов установлена на венцах шарошек, а часть - в шламоотводящих пазах;

- хвостовики съемных породоразрушающих элементов в плоскости, параллельной оси цапфы, выполнены в виде бочкообразных цилиндров или сфер.

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

Шарошечное долото содержит корпус 1 с каналом 2 для очистного агента и цапфу 3 со сферическим торцом 5. На цапфе 3 посредством замкового подшипника 4 и роликового подшипника качения 6 установлена шарошка 7 с ответной торцу цапфы 3 внутренней сферической поверхностью 8, и породоразрушающими 11 элементами на венцах 9, разделенных шламоотводящими пазами 10. Шарошка 7 выполнена с радиальными каналами 12, в которых размещены съемные породоразрушающие элементы 13. Хвостовики 14 породоразрушающих элементов 13 в плоскости, параллельной оси цапфы 3, выполнены с выпуклым торцом 15 и установлены с возможностью взаимодействия с наружными поверхностями роликовых подшипников 6, часть которых выполнена с ответной вогнутой формой 16. Выпуклые торцы 15 хвостовиков съемных породоразрушающих элементов 13 предпочтительно выполнять бочкообразной формы или в виде сфер с радиусом, соответствующим радиусу вогнутой поверхности роликов 6. При этом диаметр сферических торцов или бочкообразных цилиндров 15 съемных породоразрушающих элементов 13 должен быть больше диаметра хвостовиков 14. Радиальные каналы 12 в шарошке 7 расположены под острым углом α к радиусу шарошки 7, при этом вершина породоразрушающих элементов 13 направлена в сторону вращения долота, предназначенного для бурения по мягким и средним породам и против вращения в долотах, предназначенного для бурения по твердым породам. Предусмотрен вариант установки съемных породоразрушающих элементов 13 только на венцах 10 шарошек 7 или только в шламоотводящих пазах 10. Возможен также вариант размещения съемных породоразрушающих элементов 13 как в промывочных пазах 10, так и на венцах 13.

Принцип работы шарошечного долота заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента породоразрушающие элементы 11 шарошек 7 осуществляют разрушение забоя и калибровку стенок скважины. При этом шарошка 7, перекатываясь по поверхности забоя, вращается в направлении, противоположном направлению вращения корпуса 1, причем разрушенная порода выносится через шламоотводящие пазы 10 и кольцевую полость между стенками скважины и корпусом 1 на поверхность очистным агентом, подаваемым через канал 2 в корпусе 1 долота. При вращении шарошки 7 съемные породоразрушающие элементы 13, перекатываясь хвостовиками 14 по роликовому подшипнику 6, совершают возвратно-поступательное движение. Причем, при попадании хвостовиков 14 съемных породоразрушающих элементов 13 на роликовый подшипник породоразрушающие элементы 13 наносят удар по породе, создавая зоны предразрушения. Эффект создания зон предразрушения увеличивается благодаря установке съемных породоразрушающих элементов 13 под острым углом к радиусу шарошки 7 и ориентировке их рабочих головок в сторону направления вращения долота при бурении по мягким и средним породам. В этом случае съемные породоразрушающие элементы 13 образуют дополнительную плоскость обнажения, что облегчает работу основных породоразрушающих элементов 11. При бурении же по твердым породам съемные породоразрушающие элементы 13 устанавливаются относительно радиуса шарошки 7 с отрицательным углом наклона, что обеспечивает сохранность породоразрушающих элементов 13 от скалывания. Ослабленные съемными породоразрушающими элементами 13 зоны забоя затем эффективно разрушаются породоразрушающими элементами 11. После нанесения удара съемные породоразрушающие элементы 13 при перекатывании шарошки 7 своими хвостовиками 14 попадают в зону между роликовыми подшипниками 6 и их рабочие головки не контактируют с поверхностью забоя. Это позволяет лучше охлаждать рабочие головки породоразрушающих элементов 13 и тем самым повысить срок их службы. Кроме того, наклонное расположение съемных породоразрушающих элементов 13 обеспечивает постоянный проворот роликовых подшипников 6 вокруг своей оси и тем самым создает для них более благоприятные условия для работы, исключив односторонний их износ, приводящий к быстрому выходу опоры из строя. Одновременно с этим выполнение хвостовиков 14 породоразрушающих элементов 13 выпуклой бочкообразной формы или в виде сферы, а роликов 6 - с ответной вогнутой поверхностью 16 предотвращает осевое перемещение последних, что часто служит причиной заклинивания роликового подшипника 6 и выхода его из строя. А это неминуемо ведет к выходу из строя всей опоры долота. Таким образом, пара вогнутая наружная поверхность 16 роликового подшипника 6 и выпуклая бочкообразная или сферическая поверхность хвостовика 14 породоразрушающих элементов 13 образует дополнительное замковое соединение, предохраняющее осевое смещение роликов 6 относительно цапфы 3. Размещение части съемных породоразрушающих элементов 13 в шламоотводящих пазах позволяет эффективно дробить крупные частицы шлама и беспрепятственно удалять их с забоя скважины, исключая повторное его измельчение.

Таким образом, использование предложенного долота позволяет повысить эффективность разрушения породы без применения дополнительных устройств, как это имеет место в прототипе, и тем самым снизить стоимость буровых работ в целом.


БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО
БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 81-90 из 190.
27.06.2014
№216.012.d79c

Буровое шарошечное долото

Изобретение относится к буровым шарошечным долотам. Буровое шарошечное долото включает лапы с наклонными цапфами, параллельно смещенными в плане относительно оси долота, установленные на них с наклонно расположенными относительно их образующих конические шарошки с фрезерованными или литыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520974
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.06.2014
№216.012.d7c6

Вибратор

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для извлечения из скважины прихваченных труб или штанг. Вибратор содержит корпус, соединенный с верхним и нижним переходниками, размещенный в полости верхнего переходника шток с ударником в виде фланца и кулачками для взаимодействия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521016
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.06.2014
№216.012.d819

Подкладная вилка

Изобретение относится к геологоразведочному инструменту для проведения спуско-подъемных операций с бурильными трубами. Подкладная вилка включает корпус с ручкой и зевом под бурильную колонну. Особенностью подкладной вилки является выполнение корпуса с пересекающимися вертикальными и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521099
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.06.2014
№216.012.d827

Подкладная вилка

Изобретение относится к геологоразведочному инструменту для проведения спуско-подъемных операций с бурильными трубами. Подкладная вилка включает корпус с ручкой и зевом под бурильную колонну. Особенностью подкладной вилки является выполнение корпуса с каналами, расположенными по обе стороны от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521113
Дата охранного документа: 27.06.2014
20.07.2014
№216.012.ddf6

Буровое шарошечное долото

Изобретение относится к буровым шарошечным долотам, преимущественно для работы по мягким и средней твердости породам. Буровое шарошечное долото включает лапы с наклонными цапфами со смещенными в плане осями, установленные на них шарошки с фрезерованными или с литыми зубьями, и промывочные узлы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522608
Дата охранного документа: 20.07.2014
10.10.2014
№216.012.fabc

Буровой инструмент

Изобретение относится к породоразрушающему буровому инструменту, армированному твердосплавными вставками. Технический результат заключается в упрощении технологии изготовления бурового инструмента, повышении надежности крепления вставок. Буровой инструмент включает корпус с отверстиями под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530034
Дата охранного документа: 10.10.2014
27.10.2014
№216.013.02d0

Подкладная вилка

Изобретение относится к геологоразведочному инструменту для проведения спускоподъемных операций с бурильными трубами. Подкладная вилка включает корпус с ручкой и зевом под бурильную колонну. Зев корпуса подкладной вилки выполнен, по меньшей мере, с одним боковым карманом. Противоположные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532118
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.12.2014
№216.013.0d26

Твердосплавная вставка

Изобретение относится к буровому инструменту, а именно к твердосплавным вставкам для армировки буровых долот и коронок. Технический результат заключается в упрощении технологии изготовления вставки и обеспечении высокой надежности крепления в корпусе бурового инструмента. Твердосплавная вставка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534783
Дата охранного документа: 10.12.2014
27.12.2014
№216.013.1436

Буровой инструмент

Изобретение относится к породоразрушающему буровому инструменту, армированному твердосплавными вставками. Буровой инструмент включает корпус с отверстиями под твердосплавные вставки, содержащие ступенчатый цилиндрический хвостовик с продольным пазом на торце, рабочую головку и узел фиксации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536598
Дата охранного документа: 27.12.2014
27.12.2014
№216.013.1437

Промывочный узел бурового долота

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленные в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенное в кольцевой расточке гнезда стопорное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536599
Дата охранного документа: 27.12.2014
Показаны записи 81-90 из 168.
27.10.2014
№216.013.02d0

Подкладная вилка

Изобретение относится к геологоразведочному инструменту для проведения спускоподъемных операций с бурильными трубами. Подкладная вилка включает корпус с ручкой и зевом под бурильную колонну. Зев корпуса подкладной вилки выполнен, по меньшей мере, с одним боковым карманом. Противоположные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532118
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.12.2014
№216.013.0d26

Твердосплавная вставка

Изобретение относится к буровому инструменту, а именно к твердосплавным вставкам для армировки буровых долот и коронок. Технический результат заключается в упрощении технологии изготовления вставки и обеспечении высокой надежности крепления в корпусе бурового инструмента. Твердосплавная вставка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534783
Дата охранного документа: 10.12.2014
27.12.2014
№216.013.1436

Буровой инструмент

Изобретение относится к породоразрушающему буровому инструменту, армированному твердосплавными вставками. Буровой инструмент включает корпус с отверстиями под твердосплавные вставки, содержащие ступенчатый цилиндрический хвостовик с продольным пазом на торце, рабочую головку и узел фиксации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536598
Дата охранного документа: 27.12.2014
27.12.2014
№216.013.1437

Промывочный узел бурового долота

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленные в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенное в кольцевой расточке гнезда стопорное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536599
Дата охранного документа: 27.12.2014
27.12.2014
№216.013.1438

Промывочный узел бурового долота

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленные в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенное в кольцевой расточке гнезда стопорное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536600
Дата охранного документа: 27.12.2014
27.12.2014
№216.013.1439

Промывочный узел бурового долота

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленные в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенное в кольцевой расточке гнезда стопорное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536601
Дата охранного документа: 27.12.2014
27.12.2014
№216.013.1553

Промывочный узел бурового долота

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента. Технический результат заключается в повышении эффективности работы долота в целом. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленные в гнезде насадку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536883
Дата охранного документа: 27.12.2014
27.12.2014
№216.013.1554

Промывочный узел бурового долота (варианты)

Группа изобретений относится к породоразрушающему инструменту, преимущественно гидромониторного типа, а именно к их промывочным узлам. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, установленные в гнезде насадку с уплотнительным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536884
Дата охранного документа: 27.12.2014
27.12.2014
№216.013.1555

Промывочный узел бурового долота (варианты)

Группа изобретений относится к породоразрушающему инструменту, преимущественно гидромониторного типа, а именно к их промывочным узлам. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, установленные в гнезде насадку с уплотнительным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536885
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.01.2015
№216.013.1768

Промывочный узел бурового долота (варианты)

Группа изобретений относится к породоразрушающему инструменту, преимущественно гидромониторного типа, а именно к их промывочным узлам. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, установленные в гнезде насадку с уплотнительным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537420
Дата охранного документа: 10.01.2015
+ добавить свой РИД