Буровые долота: .шарошечные долота – E21B 10/08

Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к породоразрушающему инструменту шарошечного типа. Шарошечное долото содержит корпус с наклонной цапфой, выполненной с кольцевой проточкой средней части, и установленную на цапфе посредством замковых пальцев и подшипников скольжения шарошку с беговыми дорожками, длина которых больше длины зоны контакта с подшипниками скольжения цапфы. Для повышения эффективности работы долота, особенно при бурении по породам средней твердости и твердым, путем разрушения образующейся на забое «породной рейки» торец кольцевой проточки со стороны основания цапфы выполнен с радиальными пазами для взаимодействия с концевыми участками замковых пальцев, причем длина дуги между замковыми пальцами выбрана равной длине дуги между радиальными пазами на торце проточки. При этом замковые пальцы выполнены ступенчатой формы, ступени большего диаметра которых оснащены износостойкими вставками. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к породоразрушающему инструменту шарошечного типа. Шарошечное долото содержит корпус с цапфой, на которой посредством подшипников установлена шарошка с беговыми дорожками, длина которых больше длины зоны контакта с подшипниками, и узел принудительного перемещения шарошки вдоль оси цапфы, выполненный в виде взаимодействующих между собой зубчатых венцов, выполненных на цапфе и шарошке. При этом обращенные один к другому торцы шарошки и цапфы выполнены с осевыми каналами, а устанавливаемые в них съемные элементы имеют Т-образную форму, при этом, по меньшей мере, между торцом хвостовика одного съемного элемента и дном осевого канала размещена пружина. Применение предложенного долота повышает эффективность его работы, особенно при бурении по породам средней твердости и твердым. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технологии изготовления буровых шарошечных долот. Обеспечивает минимизацию торцевого и радиального биения шарошек, а также выпуск долот с минимальным допуском на диаметр и практически постоянным размером по диаметру. В способе изготовления шарошечного долота после финишной обработки лап на их торцах выполняют базовые установочные и направляющие отверстия. Затем на спинках лап выполняют базовые установочные отверстия, подвижно закрепляют на цапфах лап шарошки, заваривают замковые пальцы, собранные секции помещают на ответные базовые штифты с осями, разворачивают секции с помощью подпружиненных толкателей, установленных на стойках приспособления, до контакта обратных конусов шарошек всех секций с внутренней поверхностью закрепленного на стойках приспособления калибра-кольца. После этого приспособление с секциями помещается в нижнюю часть сварочной камеры электронно-лучевой установки, после закрытия двери, ее герметизации, создания вакуума, с помощью сканера и механизма поворота основания приспособления фиксируется точка встречи плоскостей контакта секций с направлениями трех лучей, при включении установки приспособление с секциями с помощью приводного механизма поднимается в верхнюю камеру, где производится сварка секций. После достижения границы швов и окончания сварки приспособление с секциями возвращают в нижнюю камеру, производят развакуумирование, открывают дверь, выдвигают приспособление, вынимают из него сваренный корпус, который после охлаждения устанавливают и зажимают в токарный патрон, кулачки которого оснащены выступами, ответными отверстиям на спинках лап, затем в хвостовике ниппеля корпуса долота выполняют коническую поверхность, соосную осям корпуса и патрона, затем в нее вводят ответный конус задней бабки станка, также соосный корпусу и патрону, для исключения возможности отжима оси при нарезании присоединительной резьбы. 10 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способу извлечения твердосплавных зубков из отработанных шарошечных долот. Закрывают наружное тело шарошки теплоизолирующим материалом. Нагревают шарошку с запрессованными в нее твердосплавными зубками до температуры, превышающей температуру закалки материала шарошки. Затем осуществляют ее охлаждение в потоке охлаждающей жидкости. При этом нагрев шарошки осуществляют изнутри шарошки и поддерживают в процессе ее охлаждения. В результате упрощается способ извлечения твердосплавных зубков из шарошек буровых долот. 1 ил.

Изобретение относится к области буровой техники и может быть использовано при производстве буровых долот, предназначенных для бурения скважин. Обеспечивает временную защиту от взаимных повреждений обсадной колонны и всей поверхности шарошки долота при его спуске на забой, качественное нанесение прочного защитного материала. Одношарошечное буровое долото состоит из корпуса с цапфой лапы для размещения опоры, с резьбой для присоединения к бурильной колонне, каналом для промывочной жидкости и подвижно закрепленной на подшипниковой опоре одной шарошкой с каналами на ее поверхности для прохода промывочной жидкости и породоразрушающими режущими элементами. Вся поверхность шарошки, оснащенная породоразрушающими элементами, покрыта защитным протектором, нанесенным методом детонационного напыления, толщиной, превышающей высоту выступания элементов над телом шарошки. Вся поверхность шарошки, оснащенная породоразрушающими элементами, имеет промежуточный подслой под защитным протектором с коэффициентом трения, меньшим, чем на поверхностном слое материала шарошки. 1 ил.

Изобретение относится к области буровой техники и может быть использовано в технологии производства буровых шарошечных долот. Технический результат - повышение точности сборки секций буровых шарошечных долот. Способ сборки буровых шарошечных долот заключается в том, что заготовки лап и шарошек проходят полную технологическую механическую и химико-термическую обработку, после чего производят сборку секций в долото с использованием сборочных приспособлений, базовых поверхностей и сварки, далее производят отжиг хвостовика, нарезку присоединительной резьбы, заправку смазкой опор, окраску корпуса и шарошек, смазку резьбы и упаковку изделия. После полной механической и химико-термической обработки на двухгранниках лап выполняют симметричные узкие базовые пазы, перпендикулярные продольной оси двухгранника на одинаковом расстоянии от точки пересечения оси цапфы с осью шариковой беговой дорожки лапы, образующие при сборке секций единую полость, в которую перед сдвиганием секций помещается базовая плоская деталь, предпочтительно в виде диска, толщиной, близкой к ширине пазов. Такой диск выравнивает положение секций относительно плоскости, перпендикулярной вертикальной оси сборочного приспособления, и предотвращает их наклоны от плоскости диска. Далее секции стягивают между собой до получения требуемого размера долота по диаметру, сваривают между собой секции и завершают последующие технологические операции. 11 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, преимущественно малого диаметра. Технический результат - повышение эффективности работы долота за счет эффективного разрушения «рейки» на забое скважины и повышения ресурса работы его опоры. Буровое шарошечное долото включает лапы с цапфами, на которых установлены шарошки, смонтированные посредством замкового узла, образованного кольцевой проточкой у основания цапфы, совмещенной с ней винтовой канавкой на цапфе и буртом на торце шарошки, размещенным в рабочем положении в кольцевой проточке цапфы. Особенностью предложенного долота является снабжение его дополнительным шариковым замковым подшипником и выполнение шарошки с расширенной беговой дорожкой под шариковый замковый подшипник, расположенный относительно винтовой дорожки цапфы со стороны оси долота. При этом торцевая поверхность кольцевой проточки и контактирующая с ней боковая поверхность бурта шарошки выполнены наклонными, причем угол наклона их одинаков. Минимальная длина кольцевой проточки больше длины бурта шарошки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, преимущественно малого диаметра. Технический результат - повышение эффективности работы долота за счет более надежного крепления шарошек замковыми пальцами и сохранения прочностных характеристик всей опоры в малогабаритных шарошечных долотах. Буровое шарошечное долото включает лапы с цапфами, на которых установлены шарошки, смонтированные посредством шарикового подшипника, запираемого замковым подшипником. Координата оси замкового пальца в вертикальной плоскости в верхней ее части h определяется по математической формуле. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам малого диаметра. Технический результат - повышение надежности работы долота и упрощение технологии его изготовления. Буровое шарошечное долото включает лапы и шарошки, установленные на цапфах с упорными буртами у основания. При этом внутренние спинки лап образованы двумя пересекающимися плоскостями, одна из которых параллельна бурту цапфы, а другая образует с плоскостью бурта острый угол с вершиной в точке пересечения плоскости разъема лап с плоскостью бурта. Величина острого угла определяется по математической формуле. 1 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, преимущественно малого диаметра. Технический результат - повышение проходки и механической скорости бурения благодаря эффективному разрушению центральной части забоя, что приводит к снижению себестоимости буровых работ. Буровое шарошечное долото включает лапы с полыми цапфами, на которых посредством Y-образного замкового элемента с буртами и пальцами на подшипниках скольжения установлены шарошки с породоразрушающими элементами. При этом торцы шарошек взаимодействуют с буртами замкового элемента, а пальцы его размещены в полости цапф. Особенностью долота является то, что оно снабжено дополнительными шарошками с полыми хвостовиками, при этом дополнительные шарошки установлены на пальцах между основными шарошками и буртами замкового элемента, а хвостовики их размещены в полости цапф и подпружинены в осевом направлении. Вооружение основных и дополнительных шарошек различно, а полость цапф выполнена ступенчатой формы, при этом каждая пружина установлена между уступом в полости цапфы и торцом хвостовика дополнительной шарошки. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к области бурения, а именно к вариантам устройства для бурения скважин, включающего шарошечное долото с опорой, наддолотную трубу, узел разгрузки опоры в виде промывочной плиты с кольцевым выступом, образующим совместно с обратными конусами шарошек фрикционные пары, и узел принудительного вращения шарошек, установленный внутри наддолотной трубы и выполненный в виде осевой турбины, вал которой соединен с промывочной плитой. По одному варианту обратные конуса шарошек выполнены с кольцевой проточкой, а контактирующий с ними кольцевой выступ промывочной плиты выполнен конгруэнтной формы и размещен в кольцевых проточках обратных конусов шарошек. По другому варианту кольцевой выступ промывочной плиты на торце выполнен, по меньшей мере, с одной кольцевой проточкой, а контактирующие с ним обратные конуса шарошек выполнены конгруэнтной формы, при этом размещенные в кольцевой проточке выступы обратных конусов шарошек установлены с зазором относительно дна кольцевой проточки и армированы породоразрушающими элементами. Обеспечивает повышение калибрующей способности долота, обеспечивая тем самым повышение проходки и механической скорости бурения. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для бурения скважин. Техническим результатом является снижение энергоемкости разрушения породы, повышение проходки и механической скорости бурения. Устройство включает шарошечное долото с опорой, наддолотную трубу, узел разгрузки опоры в виде промывочной плиты с кольцевым выступом, образующим совместно с обратными конусами шарошек фрикционные пары, и узел принудительного вращения шарошек. Узел установлен внутри наддолотной трубы и выполнен в виде осевой турбины. Вал турбины соединен с промывочной плитой. Опора, выполненная в виде подшипника качения, составлена из чередующихся стальных шаров разного диаметра. Часть шаров меньшего диаметра выполнена с резиновой оболочкой, наружный диаметр которой соответствует в исходном положении наружному диаметру тел качения большего диаметра. По другому варианту опора, выполненная в виде подшипника качения, составлена из стальных шаров. Часть шаров выполнена полой и изготовлена из пружинного материала. Полые тела качения выполнены с радиальными каналами и частично заполнены смазочным материалом, например, порошковым графитом. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройствам для бурения скважин с использованием шарошечных долот. Техническим результатом является снижение энергоемкости разрушения породы и повышение проходки и механической скорости бурения. Устройство включает шарошечное долото с опорой, наддолотную трубу, узел разгрузки опоры в виде промывочной плиты, образующий совместно с обратными конусами шарошек фрикционные пары, и узел принудительного вращения шарошек, установленный внутри наддолотной трубы и выполненный в виде вала. Вал соединен с приводом и промывочной плитой. Каждая шарошка выполнена, по меньшей мере, в виде двух независимо вращающихся элементов: центрального и периферийного. Центральный элемент шарошки выполнен с обратным конусом для образования совместно с промывочной плитой фрикционной пары и зафиксирован от осевого перемещения замковым узлом в виде шарового подшипника, составленного из чередующихся шаров большего и меньшего диаметров. Шары меньшего диаметра покрыты резиновой оболочкой до размера шаров большего диаметра. По второму варианту опоры выполнены из тел качения одного диаметра, часть которых выполнена полой и изготовлена из пружинного материала, а другая часть - в виде сплошных тел качения. Полые тела качения выполнены с радиальными каналами и частично заполнены смазочным материалом, например, порошковым графитом. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройствам для бурения скважин. Техническим результатом является снижение энергоемкости разрушения породы, повышение проходки и механической скорости бурения. Устройство включает шарошечное долото с опорой и замковым узлом, наддолотную трубу, узел разгрузки опоры в виде промывочной плиты с кольцевым выступом, образующим совместно с обратными конусами шарошек фрикционные пары, и узел принудительного вращения шарошек, который установлен внутри наддолотной трубы и выполнен в виде осевой турбины. Вал турбины соединен с промывочной плитой. Каждая шарошка выполнена, по меньшей мере, в виде двух независимо вращающихся элементов: центрального и периферийного. Центральный элемент шарошки зафиксирован от осевого перемещения замковым узлом. Опора периферийного элемента выполнена в виде подшипника качения, составленная из тел качения разного диаметра. Часть тел качения меньшего диаметра выполнена с резиновой оболочкой, наружный диаметр которой соответствует в исходном положении наружному диаметру тел качения большего диаметра. По другому варианту опора периферийного элемента выполнена из тел качения одного диаметра, часть которых выполнена полой и изготовлена из пружинного материала. Полые тела качения выполнены с радиальными каналами и частично заполнены смазочным материалом, например, порошковым графитом. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к буровым шарошечным долотам, включающим корпус и конические самоочищающиеся шарошки, с периферийными зубчатыми и дисковыми венцами. Техническим результатом является повышение механической скорости бурения. Особенностью долота является то, что расстояние b₁ между вершинами дисков периферийного венца одной шарошки больше длины зуба b ₂ зубчатого периферийного венца другой шарошки, при этом эти величины связаны между собой соотношением: b ₁/b₂=1.05-1.15. При этом площадки притупления режущих кромок зубчатых венцов больше площадки притупления режущих кромок дисковых венцов соседних шарошек. 1 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам. Буровое шарошечное долото содержит цапфу с шарошкой, установленной на цапфе посредством подшипников качения, один из которых роликовый, и закрепленной от осевого перемещения кольцевыми сегментами, установленными на роликоподшипнике и жестко соединенными с шарошкой. Особенностью предложенной опоры является то, что кольцевые сегменты выполнены с наружной стороны с продольными выступами и впадинами, а внутренняя поверхность шарошки - с ответными впадинами и выступами, при этом внутренняя поверхность кольцевых сегментов выполнена с продольными выступами, размещенными между роликами и образующими для них сепаратор. При этом шарошка и кольцевые сегменты соединены между собой по прессовой посадке и образуют замковый узел для фиксации шарошки от осевого перемещения. Такое выполнение долота обеспечивает повышение ресурса работы опоры и долота в целом. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к породоразрушающим инструментам, а именно к конструкции шарошечного долота, предназначенного для бурения скважин различного назначения. Техническим результатом является снижение трудоемкости в изготовлении, повышение работоспособности опоры долота и увеличение производительности бурения глубоких скважин. Долото состоит из трех отдельных самостоятельных частей: ниппеля, корпуса и узла в сборе. Ниппель имеет конусную замковую и метрическую резьбы для соединения с буровой колонной и долотом и лыски под гаечный ключ. Корпус долота имеет резьбовые отверстия для соединения с узлами в сборе и ниппелем. Узел в сборе включает цапфу, механизм фиксации в виде разъемного фланца с крепежными винтами, вынесенными за пределы рабочей зоны цапфы, размещенных и закрепленных на торцевой плоскости фланца шарошек и антифрикционных прокладок, размещенного в полости шарошки упорного подшипника. При этом корпус долота выполнен в виде сплошного кольца с тремя отверстиями для очистки забоя скважины и укороченными лапами, в которых выполнены резьбовые отверстия для соединения с узлами в сборе. В полости шарошки на цапфе установлены два серийных шариковых радиальных подшипника качения с сепараторами, а посадочные размеры под упомянутые подшипники на цапфе выполнены согласно соотношению: , где d - диаметр сечения цапфы в месте посадки подшипника, D - диаметр долота. Упорный подшипник выполнен в виде серийного радиально-упорного подшипника, а размеры полости шарошки обеспечивают равнопрочность ее стенок во всех сечениях. 4 ил.

Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к породоразрушающим инструментам, и может быть использовано при бурении скважин. Позволяет обеспечить значительное упрощение конструкции шарошечного долота и упрощение процесса перевода его из транспортного положения в рабочее и обратно. Долото состоит из корпуса, лап с шарошками, смещенными в транспортном положении в осевом направлении относительно друг друга, и пружин. Хвостовики лап имеют плоскую форму и выполнены со сквозными продольными пазами различной длины, в которых по скользящей посадке размещены крепежные элементы на разных уровнях относительно торца долота в его рабочем положении для удержания лап в корпусе. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к буровом долоту со смещенной осью и единственной шарошкой в виде составных конусов для бурения нефтяных или газовых скважин, горных работ и других бурильных работ под землей. Позволяет улучшить ударную способность для бурения в твердых породах. Долото состоит из корпуса головки и шарошки. Шарошка имеет форму составных конусов. Внешняя поверхность шарошки образована расширяющейся от задней поверхности шарошки к вершине шарошки калибровочной поверхностью, внешней конической поверхностью и основной конической поверхностью шарошки, являющейся обратной конической поверхностью. Множество режущих элементов установлено на каждой поверхности шарошки. Цапфа головки в нижней части корпуса головки служит для соединения с возможностью вращения с шарошкой. Между осью цапфы головки и осью бурового долота задана величина смещения d по направлению вращения шарошки. Калибровочная подушка размещена на корпусе головки в зоне, противоположной направлению смещения цапфы головки. Калибровочная подушка снабжена вставками и наплавлена износостойким сплавом для предотвращения проворачивания бурового долота и защиты корпуса головки от изнашивания и обеспечения защиты калибра. Выемки для удаления отходов выполнены вдоль боковой стороны корпуса головки и выемки для удаления отходов размещены на нижнем скосе корпуса головки, чтобы гарантировать удаление отходов и эффективные результаты очистки. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к буровым долотам шарошечного типа. Позволяет повысить механическую скорость бурения. Долото содержит корпус с промывочным каналом и размещенные одна внутри другой шарошки, установленные с противоположными угловыми смещениями их осей относительно оси корпуса долота. Долото снабжено размещенной на наружной поверхности корпуса и подпружиненной относительно него в осевом направлении втулкой с зубчатым венцом на нижнем торце, взаимодействующим с верхним торцом наружной шарошки, выполненной с ответным зубчатым венцом. Корпус с втулкой взаимодействуют посредством шлицевого соединения. Промывочная система долота включает сообщающиеся между собой осевые каналы в корпусе и внутренней шарошке, а также радиальные каналы внутренней шарошки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при шарошечном бурении взрывных или разведочных буровых скважин на горных предприятиях, которые осуществляют разработку полезных ископаемых с взрывным обрушением горных пород. Способ управления процессом эксплуатации шарошечного долота включает проверку его технического состояния, определение наличия антикоррозийной защиты и консервантного масла в опорах долота, исправности и соответствия присоединительной резьбы долота, проверку плавности вращения шарошек, отсутствия зацепления их твердосплавных зубков, надежности фиксации замковых пальцев, чистоты центрального и боковых продувочных каналов, диаметра выходных отверстий насадок в боковых продувочных каналах и качество их крепления, исправности обратного воздушного клапана, состояния твердосплавного вооружения шарошек, наличия и качества армирования и твердосплавного вооружения лап долота, удаление консервантного масла, установку долота на буровой станок, обкаточное бурение буровой скважины, бурение на номинальных технологических режимах с подачей в долото воздушно-эмульсионной смеси, контроль скорости бурения и вращения долота, величины его осевого усилия на забой буровой скважины, степени зашламованности, технического состояния конструктивных элементов до наступления ремонтного цикла, включающего снятие долота с бурового станка, промывку и продувку сжатым воздухом, очистку продувочных каналов и насадки, проверку состояния, ремонт или замену обратного воздушного клапана, восстановление твердосплавной наплавки спинки лап долота с набегающей стороны, и параметров их козырьков, замену подшипников и замковых пальцев, заполнение опор и подшипников маслом, смазку присоединительной резьбы долота, установку долота на буровой станок и выполнение технологического бурения буровых скважин до наступления следующего ремонтного цикла, а при износе твердосплавного вооружения шарошек и опор - выведение долота из эксплуатации. После удаления консервантного масла осуществляют обкатывание долота в масляной ванне, калибруют выходные отверстия насадок, определяют горно-технические и горно-геологические условия бурения буровых скважин, продолжительность межремонтных циклов эксплуатации долота, после чего устанавливают долото на буровой станок, а при ремонтном цикле после замены подшипников и замковых пальцев обкатывают долото в масляной ванне, наполняют опоры долота и подшипники маслом и устанавливают долото на буровой станок. Изобретение позволяет увеличить рабочий ресурс долота, снизить материальные и трудовые затраты на его эксплуатацию, уменьшить стоимость буровзрывных работ и, соответственно, себестоимость добычи полезных ископаемых. 5 ил.