Бурове тришарошкове долото

ГЛПК Е2ІВ У/00 3213 10/18 БУРОВЕ ТРШ1АР0ШК0ВЕ ДОЛОТО Винахід відноситься до породоруинівного інструменту, а більш конкретно - до конструювання тришарошкових доліт. Відоме бурове шарошкове долото» система промивки якого складається з центральної ^тулки із радіальними прорізами і бокозих ежекційних насадок /А.с. СССР J£ І54І370, Е2ІЗ Ї0/І8, IJ90, Б.И. $ 5/. При роботі такого долота по причині відсутності бокових гідромоніторних насадок недостатньо огрівається периферійна найбільш шламозазантажена зона вибою, що призведе до нерівномірного і передчасного зносу озброєння, особливо його периферійних зубів. Відоме бурове шарошкове долото, система промивки якого включає ежекційні, периферійні і центральний промивальні зузли /А.с. СССР № 548700, Е2ІЗ 9/08, 1977, Б.И. № 8/. Недоліком даної схеми промивки є нераціонаяьна конструкція центрального промивального вузла, особливо виконання ^.ого радіальних прорізів паралельно до осі долота, що призведе при роботі до протидії і взаємогасіння поперечних і вертикальних потоків рідини . Крім цього^одночасне поєднання в долоті центрального і бокових промивальних вузлів вимагає експериментальної оптимізації їх вихідних геометричних параметрів. Найбільш близьким по технічнії суті та результату, цо досягається, є бурове тришарошкове долото, яке складається з корпуса з двома боковими гідромоніторними насадками, шарошок, встановлених на цап'рах лап за допомогою підшипників, і центральної промивальної втулки з конусом, центральним вихідним отвором і двома радіальними каналами, один з яких зорієнтований в міжшарошковиїї простір /А.с. СССР № 1270284, Е2ІВ 10/18» 1986, Б.И, Л 42/. - 2 Долото з даною гідравлічною схемою промивки хоча і забезпечить при роботі раціональний розподіл поперечних потоків рідини в площині вибою, однак не знижує дяшеренційного тиску на вибій, що негативно впливає на винесення вибуреного шламу та процес руйнування породи. Крім цього, сумарний поперечний потік промивальної рідини із шламом у цільному від бокової гідромоніторної насадки міжшарошкозо-му просторі не встигне вчасно евакуювати вибурений шлшл, якиіі попаде під набігаючу по обертанню долота шарошку, ресурс роботи якої буде меншим БІД інших шарошок, що обмежить ресурс роботи долота в цілому. Виконання у втулці другого радіального каналу, який направлений на шарошку, призведе до утворення протитечії: на виоої і порушить раціональну організацію привибЬших потоків, В основу винаходу поставлена задача створити таку гідравлічну схему промивки тришароагкового долота, при якій буде забезпечено рівномірне одночасне струменеве омивання площини вибою, зншення дареренційного тиску на вибій, раціональна організація поперечних і вертикальних потоків, що дозволить покращити процес винесення вибуреного шламу, направити енергію долота тільки на процес руйнування породи, за рахунок чого підвищаться техніко-економічні показники буріння та стійкість долота. Покладена задача досягається тим, що з буровому тришарошковому долоті, яке складається з корпуса з двома бокозими гідромоніторним насадками, шарошок, встановлених на цапфах: лап за допомого.] підлипникхз.і центральної промивальної втулки з конусом з радіальним каналом, зорієнтованим у вільний БІД третьої бокової гідромоніторної насадки мікшарошковий простір, долото додатково включає третю бокову ежекційну насадку у вільному міжшарошковому просторі, причому сумарні площі вихідних січень двох бокових гідромоніторних насадок та площа січення радіального каналу центральної втулки з конусом -ззв'язані співвідношенням: " - 2T^v I F =2?її а сумарна площа вихідних січень бокових гідромоніторних насадок, ра діального каналу центральної втулки і площа вихідного січення ежекційної насадки зв'язані таким співвідношенням: де площі вихідних січень відповідно: І - сумарна двох бокових гідромоніторів; /г,. „ - радіального каналу центральної втулки; ,•_ • /г - ежекційної насадки. Виконання центральної промивальної втулки з конусом з одним радіальним каналом дозволить при роботі долота запобігти протитечіям рідини, сальникоутзоренню, інтегрувати поперечні в площині вибою потоки рідини і прискорити їх рух у вільному від бокового гідромонітора мішарошковому просторі. Докона каналу вибрана такою, ідоб виключити дію витікаючого з нього струменя рідини на стінку свердловини. Діаметр осьового отвору втулки співпадає з шириною каналу і таким чином губиться в ньому. Використання в долоті бокової ежекційної насадки дозволить при його роботі знизити диференціиний тиск на вибій та покращити умови винесення з привибійної зони вибуреного шламу. * На фіг. І зображений загальний вигляд долота, на фіг.2 - вид зверху на долото та розміщення промивальних вузлів в долоті. Бурове тришарошкове долото складається з корпуса І з двома боковими гідромоніторними насадками 2, шарошок 3, встановлених на цапфах лап за допомогою підшипників 4. В корпусі по осі долота закріплена втулка 5 з радіальним каналом 6, направленим у вільний від третьої гідромоніторної насадки міжшарошковий простір. В цьому - 4просторі встановлена ежекційна насадка 7. При цьому експериментально встановлено, що сумарні площі вихідних січень двох бокових гідромоніторних насадок та площа радіального каналу центральної втулки з конусом зв'язані співвідношенням: а сумарна площа вихідних січень бокових гідромоніторних насадок, радіального каналу центральної втулки і площа вихідного січення ежек ційної насадки зв'язані таким співвідношенням: де площі вихідних січені відповідно: -* - сумарна площа двох бокових гідромоніторів; o * ~ радіального каналу центральної втуліси; F^ ,_, ежекційної насадки. При проектуванні долота, виходячи із вищевказаного співвідношення площ вихідних січень, проектуються його промивальні вузли. Долото працює слідуючим чином. Після іого опускання в свердловину подається промивальна рідина в промивальні вузли. На вибій свердловини рідина діє через дві бокові гідромоніторні насадки 2 і центральну втулку 5. При цьому потоки рідини, що витікаоть з двох бокових гідромоніторних насадок, створюють гідромоніторну дію на периферії вжбою. Лальше ці потоки трансформуються в поперечні, рухаються до центру вибою і після їх злиття - від центру в міжшаршковий простір, вільний від третьої бокової гідромоніторної насадки. З цьому просторі вони прискорюються потоком, що витікає з радіального каналу 6 центральної втулки 5 і направляються на периферію вибою. З периферії сумарний потік рідини з вибуреним шламом піднімається в затрубниі простір за допомогою ежекційної насадки 7. Струмінь рідини, що витікає з радіального каналу 6, крім цього, ще протидіє сальникоутзоренню в надшарошкозій зоні. Така гідравлічна схема промивки долота дозволяє раціонально розподілити привибійні потоки промивальної рідини, знизити диференційний тиск на вибій, підвищити стійкість долота та технікоеконошчні показники буріння. Експериментально встановлені приведені співвідношення площ вихідних січень промивальних вузлів справедливі для будь-якого типорозміру долота. АВТОР: Ф іг . 2 МАРИК З.Б.