Шарошкове долото для реактивно-турбінного буріння

Винахід належить до гірничої промисловості, а саме до шарошкових доліт для буріння свердловин в реактивно-турбінний спосіб. Найбільш близьке технічне рішення має шарошкове долото, що складається з корпусу, конусних шарошок, лап, виконаних з двох частин, одна з яких нерухомо приєднана до корпусу, друга є змінною і кінчається цапфою, і клинового з'єднання двох частин лап [1]. Примінення клинового з'єднання дозволяє багаторазово використовувати корпус і частину лапи, яка нерухомо приєднана до нього. Однак, собівартість ремонту надалі залишається досить високою через те, що в нього входить заміна зношеної змінної частини лапи новою і індивідуальна підгонка по місцю клинового з'єднання. Суть винаходу відображається в тому, що у відомому шарошковому долоті для реактивно-турбінного буріння, що складається з корпусу, конусних шарошок і лап, виконаних з двох частин, одна з яких нерухомо приєднана до корпусу, друга є змінною, з метою здешевлення ремонту шляхом заміни відпрацьованих шарошок новими безпосередньо на долоті, лапа яка нерухомо з'єднана з корпусом, виконана з хвостовиком циліндричної форми, на якому встановлена змінна частина - цапфа. Шарошкове долото має шарошки, які у верхній частині закінчуються зрізаним конусом, причому віддаль від осі долота до нього визначається з умови: де: Ро - віддаль від точки перетину вісі шарошки з віссю долота до зрізаного конуса; R - радіус кола зрізаного конуса; q - половина кута на розгортці долота між вісями двох сусідніх шарошок; k - коефіцієнт, який враховує тип долота; Н - довжина хвостовика лапи. Запропоноване технічне рішення полягає в створенні такої конструкції долота, яка би дозволила при ремонті знімати відпрацьовану шарошку безпосередньо на долоті, шляхом переміщення її відносно хвостовика до осі долота. Виконання нерухомо з'єднаної з корпусом долота частини лапи з хвостовиком циліндричної форми дозволяє при ремонті переміщати встановлену на ньому цапфу разом з шарошкою. Крім того, встановлення цапфи на хвостовику більш надійне, ніж відоме клинове з'єднання, через те, що сили, які діють на шарошку підчас буріння, протидіють зйому цапфи з хвостовика. Виконання шарошки у верхній частині зі зрізаним конусом, віддаль до якого визначається з умови Ро ³ (RkH)/tgq, забезпечує при ремонті її переміщення між шарошками до осі долота. Запропонований винахід дозволяє зменшити собівартість ремонту за рахунок того, що відпадає необхідність від'єднувати лапу, шарошку можна встановити безпосередньо на долоті і в собівартість не входить ціна змінної частини лапи і клинового з'єднання. Для доліт з зубчатым озброєнням можлива реставрація зубів шарошок шляхом їх наплавлення і потім встановлення на ремонтуєме долото. На фіг.1 схематично зображено шарошкове долото для реактивно-турбінного буріння, на фіг.2 - лапа, з якої знята шарошка. Шарошкове долото включає: корпус 1, приєднані до нього лапи 2, які виконані з хвостовиками циліндричної форми З, і шарошки 4 із зрізаним конусом. На хвостовику 3 утримується гайкою 5 змінна цапфа 6 з підшипниковими доріжками 7. Шарошки виконано з наскрізними отворами 8, в яких розміщено кришки 9. Віддаль від вісі долота до зрізаного конуса шарошки 4 визначена з умови Ро ³ (R-kH)/tgq в слідуючій послідовності. Кут q на розгортці долота між вісями сусідніх шарошок визначено за формулою: де n - кількість шарошок в долоті; j - кут між віссю долота і віссю цапфи. Для трьохшарошкового долота, призначеного для буріння середньої твердості порід, кут на розгортці долота становить q=44°29’. Коефіцієнт k визначаємо, попередньо задавшись кутом конуса b який також приймається в залежності від типу долота Величини R і Н визначаємо конструктивно. Підставивши найдені значення в формулу, визначаємо максимальний радіус кола першого зрізаного конусу. Долото працює слідуючим чином. При бурінні шарошки 4 котяться по забою, руйнуючи його. При цьому відбувається знос робочої частини шарошки 4. Осьова складова сили реакції забоя передається на цапфу 6, в результаті проходить знос її бігових доріжок 7. Через певний час вказані елементи долота виходять з ладу і воно виймається з свердловини для ремонту. Ремонт долота проходить в слідуючій послідовності. Долото встановлюється шарошками 4 догори і в одній Із них з отвору 8 виймається кришка 3. Після цього викручується гайка 5 і шарошка 4 разом з цапфою переміщається вздовж хвостовика 3 доки не доторкнеться сусідніх шарошок. Цього переміщення достатньо для звільнення шарошки від хвостовика 3 і свобідного проходу її між Іншими шарошками. Аналогічним чином демонтуються решта відпрацьованих шарошок. На місце відпрацьованих в зворотній до демонтажу послідовності встановлюють нові шарошки.