Долото для обертового буріння

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить эффективность работы долота для вращательного бурения, содержащего ступенчатые лопасти, путем формирования ствола скважины диаметром, большим диаметра долота. Это достигается тем, что по крайней мере одна лопасть в каждой ступени 2,3 и 4 выполнена с эксцентриситетом. Величина эксцентриситета увеличивается с увеличением диаметра ступеней, т е. эксцентриситет лопасти 7 ступени (2) меньше эксцентриситета лопасти 9 ступени (4). Боковые поверхности эксцентричных лопастей армированы режущими вставками. В процессе работы долота благодаря наличию хотя бы оной эксцентричной лопасти в каждой ступени увеличивается степень свободы долота в радиальном направлении и оно совершает на забое планетарное движение, формируя ствол скважины диаметром, большим номинального диаметра долота. 1 з.п. ф-лы, 3 ил Риг ! 1731931 Изобретение относится к техническим средствам для бурения скважин, а именно к породоразрушающему инструменту. Известно лопастное долото, содержащее корпус с продольным пазом, установ- 5 ленные в пазу корпуса две породоразрушающие лопасти, армированные твердосплавными пластинами, и крепежные элементы, причем каждая породоразрушающая лопасть выполнена с хвостовиком и 10 пазом, Недостатком данного долота является невозможность формирования ствола скважины диаметром, большим диаметра долота. 15 Известно эксцентричное лопастное долото, содержащее корпус и две армированные лопасти, одна из которых выполнена с эксцентриситетом относительно оси долота. 20 Недостатком такого долота является низкая эффективность работы вследствие неустойчивого положения его на забое скважины в процессе бурения, что приводит к формированию ствола скважины с перемен- 25 ным диаметром, близким к номинальному. Целью изобретения является повышение эффективности работы долота путем формирования ствола скважины диаметром, большим диаметром долота. 30 Поставленная цель достигается тем, что в долоте для вращательного бурения, содержащем корпус и ступенчатые лопасти, рабочие торцы которых армированы режущими вставками, а наружные боковые поверхно- 35 сти - износостойким материалом, по крайней мере одна лопасть в каждой ступени выполнена с эксцентриситетом, причем величина эксцентриситета увеличивается с увеличением диаметра ступени. 40 Кроме того боковые поверхности эксцентричных лопастей армированы режущими вставками. На фиг. 1-3 представлено предлагаемое долото. 45 Долото состоит из корпуса 1, ступенчатых лопастей 2, 3, 4, присоединительной резьбы 5 и промывочных отверстий 6. В каждой ступени по крайней мере одна из лопастей 7, 8,9 выполнена с эксцентрисите- 50 тами соответственно et, Є2, ез, причем ei < < ег > ei >, 0 Эксцентричные лопасти в каждой ступени имеют разные направления (фиг. 3) 55 или размещены в одной плоскости (на чертеже не показано). Рабочие торцы 10, 11, 12 каждой ступени, а также боковые поверхности 13,14,15эксцентричныхлопастей армированы режущими вставками. Наружные боковые поверхности 16, 17, 18 остальных лопастей армированы износостойким материалом. Долото с помощью резьбы 5 крепят к бурильной колонне и спускают в скважину для бурения. При создании циркуляции бурового раствора через отверстие 6, осевой нагрузки на долото и его вращении рабочие торцы 10 лопастей 2 разрушают забой скважины в осевом направлении и формируют направление бурения. За счет эксцентриситета ei лопасти 7 с режущими вставками (13) происходит разрушение горной породы в радиальном направлении. При этом по длине ступени лопасти 2 формируется участок ствола с диаметром, большим номинального диаметра ступени. По мере углубления ствола рабочие торцы 11 разрушают образующуюся ступеньку, а за счет эксцентриситета Є2 лопасти S с режущими вставками (14) происходит разрушение горной породы в радиальном направлении по длине ступени лопасти 3. Аналогичные функции выполняет и ступень лопасти 4 с эксцентричной лопастью 9. За счет того, что эксцентриситет ступенчатых лопастей эыполнен в соотношении ез > ег > є і , происходит перераспределение боковых сил прижатия к горной породе по длине долота, также взаимное влияние эксцентриситета каждой ступени на боковые сялы прижатия других ступеней в сторону увеличения. При этом в процессе работы увеличивается степень свободы в радиальном направлении и долото совершает планетарное движение на забое, формируя ствол скважины диаметром, большим номинального диаметра долота. В результате этого основной объем разрушения горной породы выше первой ступени осуществляется в радиальном направлении, что, учитывая анизотропность пород, энергетически более рационально, чем Б осевом направлении. Наиболее целесообразно применять долото для формирования нижележащего участка ствола скважины ро диаметра большего, чем диаметр вышележащего участка ствола скважины. Основные преимущества предлагаемого долота в сравнении с прототипом заключается в том, что оно позволяет' повысить технико-экономические показатели бурения скважины за счет Более рационапьного процесса разрушения горных пород; формировать ствол скважины диаметром, большим диаметра долота на всем участке бурения за счет уменьшения радиальных колебаний долота при его работе; уменьшить моментоемкость долота и улучшить динамику его работы зз счет ступенчатости долота 1731931 щими вставками, а наружные боковые пои разности эксцентриситетов; улучшить гидверхности - износостойким материалом, о тродинамику и качество цементирования л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышеспускаемых колонн, наружный диаметр кония эффективности работы путем формироторых близок по величине внутреннему дивания ствола с к в а ж и н ы д и а м е т р о м , аметру предыдущей спущенной обсадной большим диаметра долота, по крайней мере колонны. одна лопасть в каждой ступени выполнена с Долото может быть использовано во эксцентриситетом, причем величина эксвсех предприятиях, ведущих бурение нефцентриситета увеличивается с увеличением тяных, газовых, геологоразведочных и друдиаметра ступени. гих скважин. 10 Формула изобретения 2. Долото по п. 1 , о т л и ч а ю щ е е с я 1. Долото для вращательного бурения, тем, что боковые поверхности эксцентричсодержащее корпус и ступенчатые лопасти, ных лопастей армированы режущими вставрабочие торцы которых армированы режуками. 15 Риг, 2 1731931 mm ЗО 35 40 50 Редактор С.Кулакова Составитель В.Еременко Техред М.Моргеніал Корректор Т.Палий Заказ 1563 Тираж Подобное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, MOCKQS, Ж-35, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гаїарика, 101