Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО ДЛЯ РЕАКТИВНО-ТУРБИННОГО БУРЕНИЯ - Патент РФ 2090732
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО ДЛЯ РЕАКТИВНО-ТУРБИННОГО БУРЕНИЯ
ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО ДЛЯ РЕАКТИВНО-ТУРБИННОГО БУРЕНИЯ

ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО ДЛЯ РЕАКТИВНО-ТУРБИННОГО БУРЕНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: относится к шарошечным долотам для бурения скважин большого диаметра, преимущественно по породам средней твердости и выше. Сущность изобретения: шарошечное долото для реактивно-турбинного бурения содержит корпус и закрепленные на наклонных цапфах шарошки с основными, промежуточными и периферийными конусами венцами, армированными рабочими элементами. Половина угла конусности βо основного венца каждой шарошки связана с углом наклона ϕо оси цапфы к оси долота зависимостью: βо= 90°- ϕо , а углы конусности промежуточного - 2β1 , и периферийного -2β2 венцов выполнены уменьшающимися в направлении от основного к периферийному. Половина угла конусности промежуточного и периферийного венцов определяется соответственно по формулам


где h1 и h2 - высота вылета рабочих элементов соответственно на основном и промежуточном венцах, мм; l1 - расстояние между осями рабочих элементов по их вершинам промежуточного венца и смежного с ним ряда основного венца, мм; l2 - расстояние между осями рабочих элементов по их вершинам промежуточного и периферийного венцов, мм. 2 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: 2090732
Класс(ы) патента: E21B10/08, E21B10/16
Номер заявки: 94045572/03
Дата подачи заявки: 29.12.1994
Дата публикации: 20.09.1997
Заявитель(и): Ясашин Виталий Анатольевич (RU)
Автор(ы): Ясашин Виталий Анатольевич[RU]; Макаров Николай Григорьевич[RU]; Назаров Александр Михайлович[RU]; Сериков Дмитрий Юрьевич[RU]; Сидненко Николай Александрович[UA]; Тесля Николай Ефимович[UA]
Патентообладатель(и): Ясашин Виталий Анатольевич (RU)
Описание изобретения: Изобретение относится к области бурения скважин большого диаметра, а именно к долотам для реактивно-турбинного бурения (РТБ), преимущественно по твердым породам.
Известно долото для РТБ, содержащее корпус, наклонные цапфы и закрепленные на них шарошки с основными, промежуточными и периферийными венцами, армированные штырями (см. Палий Е.А. и др. Буровые долота, М. Недра, 1971, с. 344-346, рис. VIII. 3).
Известны также шарошечные долота для РТБ, содержащие корпус с цапфами и закрепленные на них шарошки с основными, промежуточными и калибрующими венцами, армированными рабочими элементами (см. Жиленко Н.П. и др. Справочное пособие по реактивно-турбинному бурению, М. Недра, 1387, с.77-80).
Недостатком указанных долот является их малая эффективность, особенно при бурении по породам средней твердости и выше. Это связано с нерациональной схемой расположения рабочих элементов на венцах шарошек, а также и формой выполнения самих венцов.
Техническим результатом данного изобретения является повышение проходки на долото и скорости бурения.
Поставленный технический результат достигается тем, что в шарошечном долоте для реактивного-турбинного бурения, содержащем корпус и установленные на наклонных цапфах шарошки с основным, промежуточным я калибрующим конусными венцами, армированными рабочими элементами, согласно изобретению, половина угла конусности- βо основного венца каждой шарошки связан с углом наклона
ϕо оси цапфы к оси долота зависимостью βо= 90°- ϕо а углы конусности промежуточного 2β1 и периферийного 2β2 венцов выполнены уменьшающимися в направлении от основного венца к периферийному, при этом половина угла конусности промежуточного и промежуточного венцов определяется по формулам:

где h1 и h2 высота вылета зубков соответственно на основном и промежуточном венцах, мм;
l1 расстояние между осями рабочих элементов по их вершинам промежуточного венца и смежного с ним ряда основного венца, мм;
l2 расстояние между осями рабочих элементов по их вершинам на промежуточном и периферийном венцах, мм.
Такое выполнение долота позволит значительно повысить эффективность его работы за счет обеспечения равномерного износа рабочих элементов на всех венцах парочек и снижения энергоемкости процесса разрушения породы.
На фиг. 1 изображен общий вид долота; на фиг.2 фрагмент шарошки в увеличенном масштабе.
Предложенное долото включает корпус 1 с наклонными цапфами 2, на которых смонтированы шарошки 3 с основными 4, промежуточными 5 и периферийными 6 венцами, армированными твердосплавными или другими износостойкими рабочими элементами 7. Основной венец 4 имеет несколько рядов рабочих элементов 7. Шарошки 3 долота выполнены многоконусными, при этом половина угла конусности
βо основного венца 4 определяется по формуле: βо= 90°- ϕо, где ϕо угол наклона оси цапфы к оси долота, град. Промежуточный и периферийный венцы 5 и 6 выполнены с углами конусности, уменьшающимися в направлении от основного венца к периферийному и связаны между собой зависимостью: где
где β1и β2 половины угла конусности соответственно промежуточного и периферийного венцов, град; h1 и h2 высота вылета рабочих элементов соответственно на основном и промежуточном венцах, мм; l1 - расстояние между осями рабочих элементов по их вершинам промежуточного венца и смежного с ним ряда основного венца, мм; l2 расстояние между осями рабочих элементов по их вершинам на промежуточном и периферийном венцах, мм.
Принцип работы долота заключается в следующем. Агрегат для РТБ, в состав которого входит несколько долот, спускается в скважину. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента, передаваемых от агрегата РТБ, рабочие элементы 7 шарошек 3 внедряются в породу и разрушают ее. При этом рабочие элементы совершают относительное вращение вокруг оси цапфы 2 и переносное движение вокруг оси вращения агрегата для РТБ, сопровождаемое проскальзыванием зубьев по забою скважины как вдоль оси шарошки, так и в перпендикулярном направлении. Продольное скольжение зубьев обусловлено вращением долота вокруг оси вращения агрегата РТБ и ведет к быстрому износу вооружения шарошек. Для уменьшения влияния этого явления в предложенном долоте изменена конфигурация шарошек и схема их вооружения. Так, угол конусности 2βо основного венца 4 выбран из условия образования горизонтального забоя, а промежуточный 5 и периферийный 6 венцы выполнены с уменьшающимися в направлении от основного венца к периферийному, т.е. βо12, углами конусности, определяемыми по вышеприведенным формулам и обеспечивающими предварительное разрушение забоя. Окончательное же разрушение забоя осуществляется венцами основного конуса 4, которые работают в более благоприятных условиях и обеспечивают скол породы в режиме объемного разрушения. Углы конусности промежуточного 2β1 и периферийного 2β2 венцов 5 и 6, также как и вылет рабочих элементов 7, выбирается в зависимости от свойств разбуриваемых пород, причем, чем более твердые породы, тем меньше высота вылета зубков, и меньше разница между углами конусности венцов 4,5 и 6.
Такое выполнение шарошек долота позволяет обеспечить наиболее благоприятные условия работы вооружения, гарантируя высокую скорость бурения и значительную проходку на долото.
Формула изобретения: Шарошечное долото для реактивно-турбинного бурения, содержащее корпус и закрепленные на наклонных цапфах шарошки с основными, промежуточными и периферийными конусными венцами, армированными рабочими элементами, отличающееся тем, что половина угла конусности βо основного венца каждой шарошки связана с углом наклона ϕо оси цапфы к оси долота зависимостью βо= 90°- ϕо, а углы конусности промежуточного -2β1 и периферийного -2β2 венцов выполнены уменьшающимися в направлении от основного венца к периферийному, при этом половина угла конусности промежуточного и периферийного венцов определяется соответственно по формулам


где h1 и h2 высота вылета paбочих элементов соответственно на основном и промежуточном венцах, мм;
l1 расстояние между осями рабочих элементов по их вершинам промежуточного венца и смежного с ним ряда основного венца, мм;
l2 расстояние между осями рабочих элементов по их вершинам промежуточного и периферийного венцов, мм.