Бурове шарошкове долото

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН (19) 3(51) SIL 1046466 А Е-21 В 10/18 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3341004/22-03 (22) 13.07.81 (46) 07.10.83. Бюл, № 37 1 (72) А.П.Ваврин и Ю.И.Басанов (53) 622.24.051.55(088.8) (56) і. Патент США № 3823789, кл. 175-340, опублик. 1974. 2, Жидовцев Н.А. и др. Совершенствование схем промывки буровых долот,— - "Нефтяное хозяйство", № 7, 1980, С. 24^27 (прототип). (54){57) БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО, содержащее корпус с ниппелем и цапфами, на которых смонтированы шарошки, и установленное в полости ниппеля центральное сопло с коническим участком на внутренней поверхности и боковыми направленными в проемы между шарошками, прорезями, число которых соответствует числу шарошек, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его эксплуатационной стойкости при бурении по крепким породам, центральное сопло выполнено с радиальными отверстиями, расположенными симметрично между прорезями и направленными в надшарошечное пространство, при этом верхние кромки прорезей и радиальных отверстий расположены на одном уровне, причем площадь радиальных отверстий и Соковых прорезей в зоне конического участка сопла равны между собой, а сумма их площадей Ег связана с площадью осевого выходного канала сопла Frtu соотношением • Р =0,5-0,6. (Л С да 4ь /J фиг f 1046466 1 Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к шарошечным долотам с центральной продувкой . Известно шарошечное долото, содержащее корпус, на цапфах которого 5 смонтированы шарошки, и систему очистки забоя от шлама, включающее центральный патрубок с боковыми прорезями, ориентированными в надшарошечиое пространство [1]. 10 Наиболее "'"близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое шарошечное долото, содержащее корпус с ниппелем и цапфами, на которых CMOH-JJ тированы шарошки, и установленное в полости ниппеля центральное .сопло с коническим участком на внутренней поверхности и боковыми направленными в * проемы между шарошками прорезями,чис-„ ло которых соответствует числу шарошек Г 2 ). Недостатком известных долот является малая эксплуатационная стойкость, что связано с некачественной „ схемой удаления шлама из приэабойной зоны. Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости долота, преимущественно при бурении по крепким породам. 30 Эта цель достигается тем, что в буровом шарошечном долоте, содержащем корпус с ниппелем и цапфами, на которых смонтированы шарошки, и установленное в полости ниппеля центральное 35 сопло с коническим участком на внутренней поверхности ' боковыми, направи ленными в проемы между шарошками прорезями, число которых соответствует числу шарошек, центральное сопло вы- 40 полнено с радиальными отверстиями, расположенными симметрично между прорезями и направленными в надшарошечное "пространство, при этом верхние кромки прорезей и радиальных отверс- д^ тий расположены на одном уровне, причем площадь радиальных отверстий и боковых прорезей в зоне конического участка сопла равны между собой, а сумма их площадей F^ связана с площа--дью осевого выходного канала сопла F«u соотношением р го к На фиг.1 изображено долото,» общий вид,- на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1 на фиг.З - график изменения проходки на долото в зависимости от соотношения Fg / FOK • Pt / F o Н ср.л, 0 0 , 20 о, 40 56, 3 83 81 A Долото содержит корпус 1 с присоединенным ниппелем 2, из полости 3 которого отходят продувочные каналы 4, через которые очистной агент подается в опору долота для ее охлаждения. В полости 3 расположено цент1* ральное сопло 5.Корпус имеет цапфы 6, на которых смонтированьї шарошки 7. Сопло 5 имеет осевой канал 8, боковые прорези 9, ориентированные в проемы между шарошками 7, и радиальные отверстия 10, направленные в пространство 11 над шарошками 7. Сопло Б на внутренней поверхности имеет конический участок 12, в зоне которого выполнены радиальные отверстия 10, причем верхняя кромка прорезей 9 и отверстий 10 расположена на одном уровне, соответствующем уровню верхней границы канала, образованного стыком долота. Стрелками 13 показана схема движения очистного агента. При работе долота очистной агент подается в полость 3 резьбового ниппеля 2, оттуда часть агента поступает через каналы 4 в полость опоры, через осевой канал 8 - на забой скважины, через боковые прорези 9 - в пространство между шарошками, а через радиальные отверстия - в пространство 11 над шарошками. Струи агента, выходящие и з канала 8, попадают на забой и, отражаясь от него, уносят разрушенную породу вверх в пространство между шарошками и в эатрубное пространство. Поток очистного агента, выходящий из радиального отверстия 10, создает воздушную подушку и направляет частицы разбуренной породы в пространство между шарошками и далее в затрубное пространство. Такое распределение потоков очистного агента препятствует попаданию частиц выносимой породы на забой и повторному их измельчению. Причем благоприятные условия для своевременной и быстрой очистки забоя от шлама и транспортировка его в затрубное пространство имеют место при соотношении суммарной площади F$ боковых прорезей 9 в зоне конического участка 12 и радиальных отверстий 10 к площади F 0 K осевого канала 8, равным 0,5-0,6, при одновременном соблюдении условия равенства площадей боковых прорезей 9 в зоне конического участка 12 сопла 5 и радиальных отверстий 10. Оптимальное значение указанных значений площадей установлено на основании проведенных исследований и дано в таблице. 0,55 0 ,70 1,0 1,2 112,2 9 3,5 61,7 48,7 1046466 Оптимальная область соотношения находится в пределах 0,5-0,6.-При малом значении указанного соотношения имеет место повторное попадание на забой выносимой разбуренной породы, а при большом значении - некачественна*, очистка забоя от шлама. Применение предложенного долота позволит повысить проходку на долото. А'А фш.2 o,t аг 0,3 a* 0,5 $6 Q? o,e oj r Фі/tJ ВНИИПИ Заказ 769І/33 Тираж 603 Подписное Филиал ППП "Патент"", г. Ужгород, ул. Проектная,4