Однашарошкове долото для планетарного буріння

Изобретение относится к породоразрушающим инструментам для планетарного бурения. Цель - повышение скорости бурения и ресурса долота путем увеличения удельных нагрузок на забой и повышения стойкости породо разрушающих элементов Долото содержит корпус 1 с промывочными каналами 2 и 3, цапфу 4, размещенную под углом относительно оси корпуса, и шарошку 5. Наружная поверхность шарошки 5 обра-. зовака сферой 6, усеченной верхним 7 и нижним 8 основаниями Нижнее основание 8 выполнено в виде плоскости, размещенной на диаметре сферы 6 перпендикулярно оси 9 цапфы 4 На сфере 6 и нижнем основании 8 установлены породоразрушающие элементы 10 и 11. Породоразрушающие элементы 11 нижнего основания 8 размещены по его периметру в один ряд. Нижнее основание 8, равное наибольшему диаметру шарошки 5, обеспечивает при планетарном бурении разрушение наибольшей площади забоя, а расположение лородоразрушающих элементов 11 в один ряд обеспечивает увеличение удельных нагрузок на забой 2 ил 1709057 Изобретение относится к буровой техи переносного движения вокруг оси агреганике, а именно к породоразрушающим инста) определяет процесс формирования плотрументам для буровых агрегатов ского забоя. Для того, чтобы увеличить планетарного типа. удельные нагрузки, действующие в зоне Цель изобретения - повышение скоро- 5 контакта породоразрушающих элементов 11 с забоем, их количество должно быть сти бурения и ресурса долота путем увелиминимальным. В предлагаемой конструкчения удельных нагрузок на забой и ции одношарошечного долота с учетом опиповышения стойкости породоразрушаюсанного характера перемещения шарошки щих элементов. На фмг.1 изображено одношарошечное 10 5 по забою этому условию соответствует расположение породорэзрушающих эледолото для планетарного бурения, общий ментов 11 только по периферии нижнего вид; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1. основания 8 шарошки 5, а количество пороКорпус 1 долота имеет центральный 2 и доразрушающих элементов 11 выбирается радиальный 3 промывочные каналы, цапфу 4, размещенную под углом относительно 15 из условия обеспечения максимального реоси корпуса 1, и жестко связанную с ним сурса вооружения шарошки 5. шарошку 5. Наружная поверхность шарошПородоразрушающие элементы 10 форки 5 образована сферой б, усеченной верхмируют ствол скважины, и благодаря их расним 7 и нижним 8 основаниями. Нижнее положению по сферической поверхности осисвзиис 8 выполнено в виде плоскости, 20 шарового слоя обеспечивается постоянный размещенной на диаметре сферы 6 перпенконтакт со стенками скважины. Учитывая, дикулярно оси 9 цапфы 4. На сферической что при планетарном бурении скважины поверхности б и нижнем основании устабольшого диаметра шарошка 5 перемещановлены породоразрушающие элементы 10 ется со значительной окружной скоростью, и 11. Породоразрушающие элементы 11 25 ,а агрегат в целом испытывает существенные нижнего основания 8 размещены по его пепоперечные колебания, то для повышения риметру в один ряд. ресурса долота путем предотвращения разрушения породоразрушающих элементов Одношарошечное долото для планетар10 вследствие ударов о стенки скважины ного бурения работает следующим образом. 30 они выполнены с незначительным вылетом, гораздо меньшим вылета породоразрушаюПри спуске в скважину агрегата для плащих элементов 11. нетарного бурения долото присоединяют к валу забойного двигателя. В процессе буреПредлагаемое одношарошечное долото ния долоту сообщают вращение вокруг оси для планетарного бурения имеет следуюзабойного двигателя и одновременно вок- 35 щие преимущества в сравнении с прототируг оси агрегата. 8 результате упора поропом: обеспечивается повышение доразрушающих элементов 11 в забой механической скорости при бурении скваскважины шарошка 5 перекатывается по зажин большого диаметра за счет увеличения бою с одного породорззрушающего элеменудельных нагрузок на забой в условиях огта на другой, совершая сложное движение 40 раниченной общей осевой нагрузки на долопо траекториям, описываемым эпи- или гито; обеспечивается увеличение ресурса поциклоидами, форма которых зависит от долота за счет повышения стойкости поросоотношения относительной (создаваемой доргзрушающих элементов вооружения шазэбойным двигателем) и переносной (создарошки; достигается экономия ваемой ротором буровой установки) скоро- 45 твердосплавного вооружения; предотврастей. При этом порода разрушается щается возможность искривления ствола дроблением за счет динамических ударов скважины за счет снижения общей осевойпородорззрушающих элементов 11 по занагрузки. бою и скалыванием за счет их частичного Формула изобретения проскальзывания в результате наклона оси 50 Одношарошечное долото для планетарцапфы 4 и соответственно шарошки 5 отноного бурения, включающее корпус с промысительно оси корпуса 1 долота вочными каналами, цапфу, размещенную наклонно относительно оси корпуса, и устаПоскольку диаметр нижнего основания новленную на цапфе шарошку с наружной 8 шарового слоя равен наибольшему диаметру шарошки 5, обеспечивается во время 55 поверхностью, образованной сферой, усепланетарного бурения разрушение наиченной верхним и нижним основаниями, и большей площади забоя, а характер перепородоразрушающие элементы, установмещения шарошки 5 по забою (совмещение ленные на сфере и нижнем основании, о твращений вокруг оси цапфы 4. относительл и ч э ю ч е е с я тем, что, с целью повышеного движения вокруг оси корпуса 1 долота ния скорости бурения и ресурса долота пу 1709057 тем увеличения удельных нагрузок на забой и повышения стойкости породоразрушающих элементов, нижнее основание выполнено в виде плоскости, размещенной на диаметре сферы перпендикулярно оси цапфы, а породоразрушающие элементы нижнего основания размещены по его периметру в один ряд. Вид А Щг.2 35 Ї . Редактор Л.Пчолинская Составитель А.Николаев Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова Заказ 444 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагаринз, 101