Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ШАРОШКА БУРОВОГО ДОЛОТА
ШАРОШКА БУРОВОГО ДОЛОТА

ШАРОШКА БУРОВОГО ДОЛОТА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к бурению, а именно к породоразрушающему инструменту, и может быть использовано при бурении нефтяных, газовых и др. скважин. Цель - повышение эффективности работы шарошки бурового долота за счет лучшей очистки долота от шлама. В межзубцовых впадинах 3 размещены упругие элементы 4 с максимальной относительной деформацией 0,03 - 0,2 и средним при относительных деформациях, меньших максимальной деформации, модулем деформации 2 - 20 МПа. Высота упругих элементов 4 равна не более 0,8 глубины впадины 3. При работе запрессовавшийся шлам из впадин 3 выталкивается упругими элементами 4 в том случае, если модуль деформации элементов 4 находится в указанных пределах. Указанная высота элементов 4 обеспечивает достаточную выталкивающую силу для удаления шлама из впадин 3. 3 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2011781
Класс(ы) патента: E21B10/08
Номер заявки: 4109127/03
Дата подачи заявки: 25.08.1986
Дата публикации: 30.04.1994
Заявитель(и): Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов
Автор(ы): Бабичев А.А.; Богомолов Р.М.
Патентообладатель(и): Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий
Описание изобретения: Изобретение относится к бурению, а именно к породоразрушающему инструменту, и может быть использовано при бурении нефтяных, газовых и других скважин.
Целью изобретения является повышение эффективности бурения за счет лучшей очистки долота от шлама.
На фиг. 1 показана шарошка бурового долота; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.
Шарошка состоит из корпуса 1 с зубьями 2 и межзубцовыми впадинами 3, в которых размещены упругие элементы 4.
Шарошка работает следующим образом.
При перекатывании шарошки по забою за счет разрушения породы во время контакта зубьев 2 долота с породой в межзубцовых впадинах 3 происходит увеличение объемной концентрации шлама, сопровождаемое его сжатием. Часть усилий сжатия передается на упругие элементы 4, размещенные в межзубцовых впадинах, и деформирует их. В результате объем межзубцовых впадин увеличивается, что приводит к уменьшению общих усилий сжатия шлама в межзубцовых впадинах. Увеличение объема межзубцовых впадин за счет деформирования упругих элементов будет достаточно для уменьшения общих усилий сжатия шлама только в том случае, если модуль деформации упругих элементов будет меньше среднего модуля упругости сжимающегося в межзубцовых впадинах шлама, который для большинства встречающихся при бурении горных пород больше или равен 20 МПа.
В процессе сжатия упругих элементов благодаря соответствующему их конструктивному исполнению величина их относительной деформации не превышает величину εм, равную 0,03-0,2. Величина максимальной относительной деформации εм не должна быть меньше 0,03, так как при меньших величинах εм выталкивание запрессовавшегося шлама из межзубцовых впадин не будет эффективным из-за малости перемещений. Кроме того, величина εм не должна превосходить 0,2, так как при больших относительных деформациях упругие элементы теряют свою работоспособность за количество циклов нагружения, меньшее, чем количество циклов нагружения упругих элементов в течение одного долбления, т. е. упругие элементы потеряют работоспособность до окончания работы долота на забое скважины и эффект от них будет получен только в начале долбления. Конструкция упругих элементов обеспечивает отсутствие их дальнейшей деформации после достижения максимальной относительной деформации упругих элементов εм или соответственно отсутствие дальнейшей деформации упругих элементов при превышении напряжениями сжатия шлама величины σo= Kεм, где К - модуль деформации упругих элементов. При дальнейшем перекатывании шарошек по забою скважины зубья выходят из контакта с породой и сжатие шлама в межзубцовых впадинах прекращается. Происходит разгрузка запрессованного в межзубцовых впадинах шлама. После уменьшения напряжения сжатия запрессованного шлама до величины, равной или меньшей σo, упругие элементы расширяются и выталкивают запрессовавшийся в межзубцовые впадины шлам. Благодаря этому уменьшается часть осевой нагрузки, воспринимаемая сжимающимся в межзубцовых впадинах шламом, что приводит к увеличению механической скорости проходки и проходки на долото, т. е. увеличивается эффективность бурения. Запрессовавшийся в межзубцовые впадины шлам выталкивается распрямляющимися упругими элементами только в том случае, если модуль деформации упругих элементов больше 2 МПа, а высота упругих элементов должна быть не больше 0,8, где Н - высота межзубцовой впадины, потому что в противном случае несмотря на наличие эффекта выталкивания упругими элементами запрессовавшегося в межзубцовые впадины шлама увеличения эффективности бурения не произойдет, так как сжатие шлама начинается при меньших осевых нагрузках и максимальные напряжения сжатия в сжимающемся шламе велики.
Упругие элементы изготавливаются из материала, обладающего упругими свойствами, например резины, эластосилы и др.
Формула изобретения: ШАРОШКА БУРОВОГО ДОЛОТА, включающая корпус с зубьями и межзубовыми впадинами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности бурения за счет лучшей очистки долота от шлама, она снабжена расположенными в межзубцовых впадинах упругими элементами с максимальной относительной деформацией 0,03 - 0,2 и средним при относительных деформациях меньших максимальной деформации модулем деформации 2 - 20 МПа, причем высота упругих элементов не более 0,8H, где H - глубина межзубцовой впадины.