буровое шарошечное долото
Классы МПК: | E21B10/18 характеризующиеся каналами или насадками для бурового раствора |
Автор(ы): | Ясашин Виталий Анатольевич (RU), Сериков Дмитрий Юрьевич (RU), Кремлев Виталий Игоревич (RU), Панин Николай Митрофанович (RU) |
Патентообладатель(и): | Панин Николай Митрофанович (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2011-12-28 публикация патента:
10.05.2013 |
Изобретение относится к шарошечным долотам для бурения скважин с очисткой забоя скважин газообразным агентом. Обеспечивает повышение эффективности работы долота, эффективную очистку забоя от шлама. Буровое шарошечное долото включает лапы со смонтированными на них шарошками и продувочными каналами, в которых установлены обратные клапаны, состоящие из защитного корпуса и подпружиненного в осевом направлении пружиной сжатия запорного органа. Защитный корпус каждого обратного клапана выполнен со ступенчатой внутренней поверхностью с образованием опорной ступени, а запорный орган - с наклонными каналами для подачи очистного агента и кольцевым буртом в верхней части, при этом пружина сжатия установлена между опорной ступенью защитного корпуса и кольцевым буртом запорного органа. Нижняя часть запорного органа может быть выполнена с открытой полостью, сообщенной с дополнительными наклонными каналами, выходная часть которых направлена в сторону устья скважины. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
![буровое шарошечное долото, патент № 2481455](/images/patents/477/2481455/2481455.jpg)
![буровое шарошечное долото, патент № 2481455](/images/patents/477/2481455/2481455-2.jpg)
![буровое шарошечное долото, патент № 2481455](/images/patents/477/2481455/2481455-3.jpg)
Формула изобретения
1. Буровое шарошечное долото, включающее лапы со смонтированными на них шарошками и продувочными каналами, в которых установлены обратные клапаны, состоящие из защитного корпуса и подпружиненного в осевом направлении пружиной сжатия запорного органа, отличающееся тем, что защитный корпус каждого обратного клапана выполнен со ступенчатой внутренней поверхностью с образованием опорной ступени, а запорный орган - с наклонными каналами для подачи очистного агента и кольцевым буртом в верхней части, при этом пружина сжатия установлена между опорной ступенью защитного корпуса и кольцевым буртом запорного органа.
2. Буровое шарошечное долото по п.1, отличающееся тем, что нижняя часть запорного органа выполнена с открытой полостью, сообщенной с дополнительными наклонными каналами, выходная часть которых направлена в сторону устья скважины.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к шарошечным долотам для бурения скважин с очисткой забоя скважин газообразным агентом.
Известно буровое шарошечное долото для бурения скважин с очисткой забоя скважин газообразным агентом, включающее лапы с ниппельной частью и каналами для продувочных сопел с установленными в них шламозащитными запорными органами в виде усеченного конуса из эластично материала, соединенными с корпусом долота пружиной растяжения (см. авт. св. СССР № 1492018, E21B 27/00, 1989 г.).
Недостатком этого долота является возможность выхода запорного органа и пружины за пределы корпуса долота во время работы, что приводит к повреждению шламозащитного органа обратным потоком очистного агента, особенно при наличии абразивных частиц. Это приводит к износу контактной поверхности шламозащитного органа со стенками сопла и как следствие этого к разгерметизации запорного органа.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое шарошечное долото, включающее лапы со смонтированными на них шарошками и продувочными каналами, в которых установлены обратные клапаны, состоящие из защитного корпуса и подпружиненного в осевом направлении запорного органа (см. патент РФ № 2098596, кл. E21B 10/60, 1997 г.).
Основным недостатком данного долота является малая эффективность его работы из-за низкой надежности обратного клапана, особенно при бурении по абразивным породам на форсированных режимах с использованием высокопроизводительного компрессорного оборудования. Связано это с возможностью зашламования полости обратного клапана, где размещена пружина сжатия, и ее износом. Другой причиной низкой эффективности работы долота является невозможность регулирования скорости подачи очистного агента за счет изменения расстояния между выходной частью очистных каналов и забоем скважины.
В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы долота за счет улучшения надежности работы обратного клапана и возможности регулирования скорости подачи очистного агента не только за счет изменения объема подаваемого очистного агента, но и за счет установки выходных каналов на разном расстоянии от забоя скважины.
Поставленный технический результат достигается тем, что в буровом шарошечном долоте, включающем лапы со смонтированными на них шарошками и продувочными каналами, в которых установлены обратные клапаны, состоящие из защитного корпуса и подпружиненного в осевом направлении пружиной сжатия запорного органа, согласно изобретению защитный корпус каждого обратного клапана выполнен со ступенчатой внутренней поверхностью с образованием опорной ступени, а запорный орган - с наклонными каналами для подачи очистного агента и кольцевым буртом в верхней части, при этом пружина сжатия установлена между опорной ступенью защитного корпуса и кольцевым буртом запорного органа.
Достижению указанного технического результата способствует также и то, что нижняя часть запорного органа выполнена с открытой полостью и сообщенными с ней дополнительными наклонными каналами, выходная часть которых направлена в сторону устья скважины.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид долота, на фиг.2 - продольный разрез обратного клапана в исходном положении; на фиг.3 - то же в рабочем положении.
Буровое шарошечное долото включает лапы 1 с присоединительным ниппелем 2, смонтированными на них шарошками 3. В лапах 1 выполнены каналы 4 для подачи в опоры шарошек 4 смазывающего и охлаждающего агентов и продувочные каналы 5. В каналах 5 установлены обратные клапаны 6, состоящие из защитного корпуса 7 и подпружиненного пружиной сжатия 8 в осевом направлении запорного органа 9. Защитный корпус 7 каждого обратного клапана 6 выполнен со ступенчатой внутренней поверхностью с образованием опорной ступени 10, а запорный орган 9 - с наклонными каналами 11 для подачи очистного агента и кольцевым буртом 12 верхней части. При этом пружина 8 установлена между опорной ступенью 10 защитного корпуса 7 и кольцевым буртом 12, нижняя часть 13 запорного органа 9 выполнена с открытой полостью 14, сообщенной с дополнительными наклонными каналами 15, выходная часть которых направлена в сторону устья скважины.
Защитный корпус 7 закреплен в канале 5 лапы 1 стопорным элементом, например штифтом 16, установленным в совмещенных радиальных каналах 17 и 18 соответственно лапы 1 и защитного корпуса 7. Подпружиненный запорный орган 9 зафиксирован от перемещения вверх пружинным разрезным стопорным кольцом 19, устанавливаемым в кольцевой расточке защитного корпуса 7. Для герметизации обратного клапана предусмотрено уплотнительное кольцо 20.
В процессе бурения одна часть потока газообразного агента, в котором может быть распылено смазывающе-охлаждающее вещество (например, масло) путем установки специального конического отражателя (не показано), подается в полость опор долота, а другая часть потока проходит через ниппель 2, продувочные каналы 5 и поступает в полость обратного клапана 6. Под действием нисходящего потока сжатого воздуха запорный орган 9 перемещается вниз и, сжимая пружину 8. выходит из полости защитного корпуса 7 и открывает наклонные каналы 11 для прохода очистного агента. При этом путем подбора пружины 8 можно регулировать расстояние от каналов 11 до забоя и тем самым дополнительно регулировать скорость потока нагнетаемого очистного агента. Очистной агент, отражаясь от забоя и стенок скважины, попадает в полость 14 в нижней части запорного органа 9 и через дополнительные каналы 15 направляется в затрубное пространство, создавая благоприятные условия для очистки забоя от шлама.
В случае отключения источника подачи сжатого воздуха запорный орган 9 под действием пружины 8 поднимается вверх и его наклонные напорные каналы 11 перекрываются стенками защитного кожуха 7, перекрывая доступ шлама в ниппельную полость долота, а следовательно, и в его опоры.
При износе обратного клапана или его элементов они могут быть легко заменены запасными частями непосредственно на буровой.
Применение предложенного долота позволяет повысить эффективность буровых работ и снизить их стоимость.
Класс E21B10/18 характеризующиеся каналами или насадками для бурового раствора
буровое шарошечное долото - патент 2520974 (27.06.2014) | |
буровое шарошечное долото с асимметричной схемой промывки - патент 2520656 (27.06.2014) | |
зубок шарошечного долота для бурения непроницаемых пород - патент 2517656 (27.05.2014) | ![]() |
промывочный узел бурового долота - патент 2506400 (10.02.2014) | |
способ адаптивного регулирования условий бурения скважин и долото для его реализации - патент 2499887 (27.11.2013) | |
буровое шарошечное долото - патент 2491406 (27.08.2013) | |
буровое долото - патент 2482254 (20.05.2013) | |
буровое шарошечное долото - патент 2479708 (20.04.2013) | ![]() |
буровое долото - патент 2472914 (20.01.2013) | |
одношарошечное долото - патент 2416019 (10.04.2011) | ![]() |