Лопатеве долото для обертового буріння

Лопатеве долото для обертового буріння, що включає корпус з промивними каналами та лопаті, яке відрізняється тим, що, лопаті направлені під кутом а в зворотний бік обертання долота, а задня частина лопатей виконана зі скошеними поверхнями під різними кутами до вертикальної поверхні лопатей, при чому величина кутів скошення зменшується від центру долота до його периферії Долото має наступні недоліки лопаті, як калібруючі, так і робочі W -подібні, виконані вертикальними, мають однакову товщину по всій висоті і довжині, торцева і бокова поверхня оснащена одноковою КІЛЬКІСТЮ різців При бурінні периферійна частина долота зношується більш інтенсивно, в центрі - в меншій мірі Це приводить до утворення в центрі долота значної контактної площі, що гальмує ефективність руйнування породи, механічну швидкість долота значної контактної площі, що гальмує ефективність руйнування породи, механічну швидкість буріння З причини недостатнього армування бокових поверхней лопатей різцями вони періодично зношуються, зменшується діаметр долота, його працездатність на вибої свердловини Задачею винаходу є підвищення ефективності процесу буріння свердловини за рахунок збільшення механічної швидкості буріння та працездатності долота на вибої Для вирішення поставленої задачі у відомому лопатевому долоті, яке включає корпус з промивними каналами та лопаті, стосовно винаходу, лопаті направлені під кутом а° в зворотний бік обертання долота, а задня частина лопатей виконана зі скошеними поверхнями під різними кутами до вертикальної поверхні лопатей, при чому величина кутів скошення зменшується від центру долота до його периферії А лопаті мають від'ємний кут зарізання в породу, що О 00 со 00 ю 58380 зменшує витрати крутного моменту при руйнуванні породи і по радіальній довжині робочої торцевої поверхні виконуються різної товщини за рахунок зкошення поверхонь Тобто робочі поверхні від осі долота до периферії мають різну ширину в центральній частині долота вона найвужча, а на боковій - найширша Така конструкція робочих поверхонь дозволяє розміщувати на них різну КІЛЬКІСТЬ різців На приведеному кресленні зображено запропоноване долото де на фіг 1 загальний вигляд долота, а на фіг 2 вид зворотної (задньої) поверхні лопаті і січення по на фіг З А-А - бокова поверхня скошена під кутом 5°, фіг 4 Б-Б периферійна поверхня з кутом скошення лопаті 15 , фіг З В-В - робоча поверхня з кутом скошення 30°, фіг 6 Г-Г - приосьова торцева горизонтальна поверхня з кутом скошення 45° Така конструкція лопатей дозволяє на робочих поверхнях розмістити різну КІЛЬКІСТЬ рядів різців на торцевій горизонтальній поверхні - 1 ряд, на поверхні із скошенням 30° - 1,5 ряду, на поверхні із скошенням 15° - 2 ряди різців і на боковій поверхні - З ряди різців РІЗЦІ розміщуються так, що різці наступної лопаті перекривають впадини між різцями попередньої лопаті Лопатеве долото складається з корпусу 1, лопатей 2, які жорстко закріплені до корпусу під кутом а° до вертикальної осі долота в зворотний бік обертання долота В нижній частині корпусу знаходяться отвори 3, через які промивна рідина подається до вибою На робочій поверхні лопатей розміщуються різці 4 На центральній ( приосьоим'І) поверхні, яка скошена під кутом 45° до вертикальної площини лопаті, розташовується один ряд різців, на другій поверхні, яка скошена під кутом 30° - півтора ряду різців, на третій поверхні - скошення лопаті під кутом 15° - 2 ряди різців, на калібруючій ЗОВНІШНІЙ поверхні, яка скошена під кутом 5°, розташовуються три ряди різців Лопатеве долото працює наступним чином При обертанні долота в центральній (приосьовій) частині лопатей 2, де розміщено один ряд різців 4, концентрується найбільше питоме осьове навантаження на різці, який ефективно руйнує породу в центральній частині вибою Утворюються поглиблення, які одночасно розширюються різцями двох похилих площин лопатей, де розміщено 1,5 і 2 ряди різців Розширювати центральну частину вибою завжди легше, ніж створювати початкове поглиблення, і це підвищує ефективність руйнування породи на вибої, сприяє збільшенню механічної швидкості буріння Наявність 3 рядів різців на бокових поверхнях лопатей запобігає передчасному зношенню долота по діаметру, дозволяє збільшити час роботи долота на вибої (його працездатність) Виготовлено дослідне долото згідно запропонованої конструкції Воно застосовувалося при бурінні свердловини 65 Чутівського газоконденсатного родовища в інтервалі 710793м За 21 годину свердловина поглиблена на 83 м Механічна швидкість склала 3,95 м/год При бурінні свердловин на Чутівському родовищі в аналогічних, прничо-технелопчних умовах відомими конструкціями доліт, проходка на долото була на рівні 66 м при механічній швидкості буріння 2,65 м/год Проходка на дослідне долото збільшилася на 25,7%, механічна швидкість буріння - на 49,1% Ресурс (працездатність) долота на вибої збільшився на 18,6% Додатково пробурено 16 м, зекономлено 3,9 години часу, при цьому економія на 1 долото складає 16мх721 грн +3,9год х139грн =12078грн Щорічно можна застосовувати більше 200 доліт При цьому прибуток складе 200дол х12078грн «2,4млн грн При такій конструкції лопатей - збільшення робочої поверхні, КІЛЬКОСТІ різців від центра долота до периферії дозволяє досягти рівномірного зношення долота В центрі долота контактна площа не збільшується, не створюються умови для гальмування темпу поглиблення свердловини Значна КІЛЬКІСТЬ рядів на боковій поверхні долота запобігає передчасному зношенню долота по діаметру, працездатність долота збільшується Результат застосування дослідного долота виготовленого згідно запропонованої конструкції, яке має новизну, показав ефективність і працездатність нової конструкції, и народногосподарське значення Дане лопатеве долото призначене для буріння свердловин обертовим способом з промивкою вибою в гірських породах м'ягкої і середньої твердості 58380 Комп'ютерна верстка О В Курасв Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна