Бурове долото

Бурове долото, яке містить корпус з промивними каналами та встановлені в лапах корпусу нескінченні ланцюги з породоруйнівними елементами, яке відрізняється тим, що має зубчасті диски одного діаметра на осі, що закріплена нерухомо в нижній частині лап, і зірочки різних діаметрів на спільній осі, закріплені нерухомо відповідно над зубчастими дисками в верхній частині лап, а також зубчасті ланцюги, що з'єднують відповідні зірочки та зубчасті диски, які до того посаджені на осі з можливістю обертання. Винахід належить до породоруйнівного інструменту, а саме до бурових доліт. Відоме бурове долото, що містить два паралельно розташовані нескінченні ланцюги, армовані породоруйнівними елементами - різцями, які примусово рухаються від забійного двигуна в протилежних напрямках через систему шестерень. [Авторське свідоцтво СРСР №48031; Клас 5 а, 27, 1935]. Недоліками такого долота є складність конструкції, що робить його практично непрацездатним, та необхідність наявності додаткових пристроїв для створення руху руйнівних елементів. Найбільш близьким по технічній суті та результату, що досягається, є бурове долото, що містить ланцюги, які встановлено відносно осі долота асиметрично та нахилено до неї під гострим кутом. Торцева частина, протилежна ланцюговій, виконана симетрично їй по профілю робочої частини. [Авторське свідоцтво СРСР №922265; МПК Е 21 В 10/26, 1982]. Недоліками такого долота є складність вузла приводу рухомих зубців, розташованих в торцевій, протилежній ланцюговій, частині; значне підви щення потужності на руйнування породи та зниження швидкості буріння, що пов'язано із ступеневою формою забою свердловини; неможливість оперативної заміни зношених зубчастих ланцюгів та рухомих зубців в польових умовах. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення бурового долота, в якому інше конструктивне виконання робочого органу забезпечує зниження витрат потужності на рух долота за рахунок реалізації якнайефективнішого руйнування, що обумовлене перекриттям забою свердловини в одній площині та збільшенням контактної площі руйнівних елементів із породою, а також нерівномірністю обертання ланцюгів і зубчастих дисків. Крім того, створюються умови для реалізації підвищення інтенсивності ведення робіт і за рахунок цього підвищення проходки на долото, механічної і рейсової швидкості буріння, зниження амортизації бурового верстата і бурильних труб. Задача вирішується тим, що бурове долото відповідно до винаходу містить зубчасті диски одного діаметра на осі, що закріплена нерухомо в нижній частині лап, має зірочки різних діаметрів на спільній осі, закріпленій нерухомо відповідно над (19) UA (11) 95315 (13) C2 (21) a200904676 (22) 12.05.2009 (24) 25.07.2011 (46) 25.07.2011, Бюл.№ 14, 2011 р. (72) ІГНАТОВ АНДРІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, АНДРУСЕНКО СЕРГІЙ ЮРІЙОВИЧ (73) ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД "НАЦІОНАЛЬНИЙ ГІРНИЧИЙ УНІВЕРСИТЕТ" (56) SU 48031 A, 19.06.1935 SU 922265 A, 23.04.1982 SU 929807 A, 28.05.1982 US 1412942 A, 18.04.1922 SU 337488 A, 01.04.1972 SU 614211 A, 31.05.1978 US 1396625 A, 08.11.1921 US 2134164 A, 25.10.1938 SU 86943 A, 18.01.1949 SU 250794 A, 29.01.1970 SU 403839 A, 25.03.1974 3 95315 зубчастими дисками в верхній частині лап, а також зубчасті ланцюги, що з'єднують відповідно зірочки та зубчасті диски, крім створення кінематичного зв'язку, ланцюги та зубчасті диски виконують функцію руйнування гірської породи, до того, зірочки та зубчасті диски посаджені на осі з можливістю обертання. Наявність додаткових породоруйнівних елементів на зубчастих дисках сприяє інтенсифікації механізму руйнування та захищає ланцюги від передчасного зношення. На фіг. наведена загальна схема бурового долота, де 1 - лапи, 2 - зубчасті диски, 3 - зірочки, що змонтовані на осі 4 та допоміжній осі 5. Зубчасті диски 2 та зірочки 3 закріплено нерухомо в лапах 1 за допомогою дворядних підшипників кочення - 6 та замкових втулок - 7. Ланцюги 8 оснащені зубцями 9 і кінематично пов'язані з зубчастими дисками 2 та зірочками 3. Зірочки та зубчасті диски можуть обертатися. Пристрій працює наступним чином: при вторгненні долота в гірську породу ланцюги 8, на зовнішній поверхні яких розміщені зубці 9 та зубчасті диски 2, руйнують породу. Ланцюги та зубчасті диски, а внаслідок кінематичного зв'язку і зірочки, обертаються під впливом сил реакції вибою свердловини. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 4 Перекриття забою свердловини в одній площині, збільшення контактної площі руйнівних елементів із породою, відмінність діаметрів зірочок позитивно впливає на вибійні процеси руйнування гірської породи та створює умови для найефективнішого руйнування, а саме сколювання. Цей механізм пов'язаний з виникненням значних знакозмінних напружень, обумовлених наявністю моментів пар сил між двома рухливими ланцюгами. Замкова втулка 7 не дає можливості зірочкам та зубчастим дискам горизонтально переміщуватися по осі та допоміжній осі 4, 5. Крім того, долото може бути використане багаторазово завдяки можливості оперативної заміни його робочих органів - ланцюгів в польових умовах. В результаті впровадження винаходу технікоекономічні показники підвищаться на 90-110 %. При цьому більш рівномірне навантаження на зубці сприятиме вирівнюванню їх зносу. Породоруйнівні елементи долота очищуються та охолоджуються внаслідок безпосереднього подання промивальної рідини на ланцюг через промивні канали, які можуть оснащуватись спеціальними насадками, що сприятимуть значному підвищенню енергії струменя промивальної рідини. Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601