буровое лопастное долото

Формула изобретения

Буровое лопастное долото, содержащее корпус, выполненный из отдельных секторов ступенчатый режущий торец с породоразрушающими элементами и промывочными каналами и расположенные между секторами промывочные насадки, отличающееся тем, что каждая ступень сектора выполнена, по меньшей мере, с двумя концентрическими - выступающей и углубленной - поверхностями, чередующимися по секторам и по длине окружности долота, причем на выступающей поверхности размещены породоразрушающие элементы, а внутренняя поверхность углублена в тело корпуса, при этом промывочные насадки установлены на разных уровнях, а центры отверстий промывочных насадок размещены на среднем радиусе поверхности, углубленной в тело корпуса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно - к буровым лопастным долотам.

Известно лопастное долото, включающее корпус с промывочными каналами и ступенчатые лопасти, закрепленные на корпусе и армированные режущими элементами (С.М. Кулиев и др. Основы и опыт бурения ступенчатыми долотами. - Баку, 1967, с. 23).

Однако у этого долота периферийные участки являются опережающими и из-за недостаточной промывки интенсивно изнашиваются в процессе бурения. Это является причиной быстрого снижения механической скорости в процессе бурения и прекращения долбления.

Ближайшим техническим решением, выбранным за прототип, является буровое лопастное долото, включающее корпус, выполненный из отдельных секторов ступенчатый режущий торец с промывочными каналами и расположенные между секторами промывочные насадки (патент США N 4098363, кл. 175-329, 1978 г.). Недостатком долота является опережающий износ периферийной части верхних ступеней, что приводит к изменению формы забоя скважины, при этом увеличивается контактная площадь вооружения и площадь поверхности забоя, что снижает механическую скорость бурения.

Задачей изобретения является повышение механической скорости бурения и эксплуатационной стойкости режущих элементов долота за счет повышения износостойкости резцов периферийных ступеней благодаря улучшению их промывки и охлаждения.

Поставленная задача решается за счет того, что в буровом лопастной долоте, содержащем корпус, выполненный из отдельных секторов ступенчатый режущий торец с породоразрушающими элементами и промывочными каналами и расположенные между секторами промывочные насадки, каждая ступень сектора выполнена, по меньшей мере, с двумя концентрическими - выступающей и углубленной - поверхностями, чередующимися по секторам и по длине окружности долота, причем на выступающей поверхности размещены породоразрушающие элементы, а внутренняя - углублена в тело корпуса, при этом промывочные насадки установлены на разных уровнях, а центры отверстий промывочных насадок размещены на среднем радиусе поверхности, углубленной в тело корпуса.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображено долото со стороны рабочего торца, на фиг. 2 - его сечение по А-А.

Долото содержит корпус 1, выполненный из отдельных секторов, ступенчатый режущий торец 2 и породоразрушающие элементы 3. Каждая ступень сектора имеет, по меньшей мере, две концентрические поверхности. Внутренняя поверхность 4 углублена в тело корпуса и служит промывочным каналом. Корпус имеет гидромониторные насадки 5 и пазы 6. На концентрической выступающей поверхности 7 размещены породоразрушающие элементы 3. По длине окружности каждой ступени поверхности 7 и 4 чередуются по ступеням. Выходные отверстия промывочных насадок 5 размещены на разных уровнях между секторами, причем центр отверстия размещен на среднем радиусе поверхности, углубленной в тело корпуса.

Работа долота на забое осуществляется следующим образом.

Долото вращают и создают на него осевую нагрузку. Породоразрушающие элементы 3 разрушают горную породу резанием, образуя шлам. Шлам частично попадает в каналы 4, частично остается под режущими элементами. Промывочный раствор, вытекая из насадок 5, попадает в каналы 4. Создавшийся окружной поток, вымывая шлам, очищает и охлаждает группы резцов, расположенных на ступенях, и вытекает в выводные каналы 6.

Преимуществом заявляемого долота по сравнению с известным является повышение механической скорости бурения и повышение эксплуатационной стойкости режущих элементов за счет обеспечения эффективной промывки и качественной очистки от шлама резцов периферийных ступеней.