Шарошечное долото

 

Изобретение относится к буровым шарошечным долотам. Цель изобретения - повышение эффективности бурения за счет обеспечения ширины зоны взаимодействия зубьев с породой, равной длине их режущей кромки. Шарошечное долото содержит лапы с цапфами шарошки (Ш) 3. На образующих конусов венцов Ш 3 расположены зубья 5, с режущими кромками (РК) 6. Установлены Ш 3 на цапфах со смещением осей. Расположены РК 6 таким образом, что плоскость 7, проходящая через ось 8 зуба 5 и ось 9 Ш 3, образует с плоскостью 10, проходящей через ось того же зуба параллельно РК 6, двугранный угол у,, определяемый по математической формуле. При работе долота РК 6 располагают перпендикулярно направлению движения зубьев Ш 3 относительно забоя. Такое выполнение зубьев на долоте увеличивает объем зоны разрушения за один акт взаимодействия зубьев с породой и соответственно механическую скорость и эффективность бурения. 3 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5I )5 Е 21 В !О/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4469746/03 (22) 04.08.88 (46) 30.04.91. Бюл. № 16 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) В. П. Браженцев, В. И. Поздняков и А. К. Забурдаев (53) 622.24.051.55 (088.8) (56) Масленников И. К., Матвеев Г. И. Инструмент для бурения скважин, М.: Недра, 1981, с. 49, 50. (54), ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО (57) Изобретение относится к буровым шарошечным долотам. Цель изобретения— повышение эффективности бурения за счет обеспечения ширины зоны взаимодействия зубьев с породой, равной длине их режущей кромки. Шарошечное долото содержит

„„SU„, 1645435 А 1 лапы с цапфами шарошки (Ш) 3. На образующих конусов венцов, Ш 3 расположены зубья 5, с режущими кромками (РК) 6.

Установлены Ш 3 на цапфах со смещением осей. Расположены РК 6 таким образом, что плоскость 7, проходящая через ось 8 зуба 5 и ось 9 Ш 3, образует с плоскостью

10, проходящей через ось того же зуба параллельно РК 6, двугранный угол у„ определяемый по математической формуле.

При работе долота РК 6 располагают перпендикулярно направлению движения зубьев Ш 3 относительно забоя. Такое выполнение зубьев на долоте увеличивает объем зоны разрушения за один акт взаимодействия зубьев с породой и соответственно механическую скорость и эффективность бурения. 3 ил.

645435

Р, — — --- r, 7 ()0о,>r< tt>

Форм(>ла и >обр(.т(.ния

- х(+(, 90 ) Шарошечное долото, включающее лапы, п>арон)ки, содержащие образующие конуcов венцов с расположенными на них зубьями с режу)цими кромками и установленные на цапфах лап со смещением осей, отличаюи(ееся тем, что, с целью повышения эффективности бурения за счет обеспечения

IIIHpHHbl зоны взаимодействия зубьев с породой, равной длине их режущей кромки, режущая кромка зубьев каждого венца ша4" роп)ки расположена таким образом, что

IlëocêocTü, проходящая через оси зуба и шарошки образует с п.)оскостью, проходящей через ось того ке зуба параллельно режущей кромке зуба пвугранный угол

„определяемый следующим ссютношением где Й, и г, кратчайшие расстояния от центра режущей кромкой зуба i-го венца соответственно до оси долота и оси шаро(пки, мм;

7., число зубьев на i-v венце шарошки; ! смещение оси шарошки oTH()cHтельно оси долота, мм; угол наклона оси шарошки к <)си долота, град; ((, -- угол конусно TH I-го венца llldрошки, град. (lp«проектировании долота поворот режущей кромки 6 производят против lac<>вой стрелки относительно образук>щей конуса венца шарошки, если (> „z.)

h,=, г)0, !

50 и II() часовой стрелке, если

И, — — — " — -- — . Z,(0. (— „„"" "2;)

EZ;

Шарошечное долото работа T следующим образом.

Шарошкам 3, размещенным на цапфах

2 лап 1, сообщается вращение. в результате чего зубья 5 шарошек совершают слож ное;l,âHæåHHå относительно забоя сквасох (ч+((.) — 90 ) 55! з

Изобретение относится к технике и технологии бурения нефтяных, газовых и других скважин и может быть использовано при ((роектировании, изготовлении и эксI1луатации буровых шарошечных долот.

Цель изобретения — повышение эффективности бурения за счет обеспечения ширины зоны взаимодействия зубьев с породой, равной длины их режущей кромки.

На фиг. изображено долото, общий нид; на фиг 2 и 3 схемы расположения зубьев но венцам шарошки.

Шарошечное долото содержит лапы с цапфами 2, шарошки 3, содержащие образуюгцие конусов венцов 4 с располо>кенными на ННх зубьями 5. Последние имеют режу(цие кромки 6., Шарошки 3 установлены на цапфах 2 лап co смещением осей. Режущие кромки 6 зубьев 5 кажлого венца шарошки 3 расположены таким образом, что плоскость 7, проходящая через ось 8 зуба 5 и ось 9 шарошки 3, образует с плоскостью )0, проходящей через ось того же зуба параллельно режущей кромке

f) днугранный угол у„определяемый следуюгцим соотношением жины. Гложное движение зубьев шарошек относительно забоя скважины можно разложить на танге)(циальH )((перпендикулярно оси шарошки в пла)п ) и радиальное (вдоль оси: )арошки в ()лане) движения.

Выполненис зубьев; > с разворотом реп жущей кр )мки 6 и<),. чглом и>, позволяет располагать их таким образом, что в процессе бурения режу(цие кромки 6 будут перпендикулярны направленнк> движения зубьев

10 шарошек относительно забоя скважины на каждом венце шарошки.

Такое выполнение зубьев на шарошках долота увеличивает объем зоны разрушения .)а один акт взаимодействия зубьев всех венцов шарошек с породой и соответственно механическую скорость бурения, способствует тому, что силы сопро> ивления породы резанию равномерно распределены по

ВссН поверхности контакга зубьев с породой, =>то способствует равномерному износу зу20 бьев, уменьшает динамическую характеристику долота, что очень важно дпя повышения стойкости опоры шарошки.

Изобретение способствует увеличению обьема з<шы разрушения породы резанием за один акт взаимодействия зубьев шарон>ек с забоем скважины, повышает показатель наде кности зубьев и опоры шарошек до н>та и, l) конечном счете, механическую скорость бурения и проходки за рейс

90" — (u rct t>-- — -- — -- — —— е где И, и г, — кратчайшие расстояния от центра режущей кромки зуба i-го венца соответственно до оси долота и оси шарошки, мм;

Z, — число зубьев на (-м венце шарошки, шт.;

5 образующей

R, и НО часовой стрелке, если (К у.) — — — r(0, KZ

R, l смещение оси шарошки относительно оси долота, мм; я — угол наклона оси шарошки к оси долота, град; — угол конусности -го венца шарошки, град; при этом поворот на угол, осуществляется против часовой стрелки относительно кон са венца шарошки, если

z(г 2;) — — — — — г, :> 1, Z Z

Фиг. 2

Составитель А. Николаев

Редактор И. Касарда Техред А. Кравчук Корректор Н. Король

Заказ 1328 Тираж 374 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН ° СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент>, г. Ужгород, у., агарина, 101