Буровое алмазное долото
Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, применяемому для бурения нефтяных и газовых скважин. Буровое алмазное долото содержит корпус с промывочными каналами, рабочую головку с установленными в ней породоразрушающими элементами в виде алмазно-твердосплавных пластин с отрицательным углом установки, закрепленных в державках. Новым в устройстве является то, что углы установки изменяются по модулю при изменении расстояния от оси долота до точки режущей пластины, лежащей на образующей поверхности рабочей головки так, что на периферии они равны углам установки, имеющим конкретные значения в зависимости от твердости разбуриваемых пород, а по мере приближения к оси долота увеличиваются по модулю соответственно уменьшению радиуса. Повышается эффективность работы долота в твердых и крепких породах за счет учета влияния на разрушение этих пород зависимости между радиусом кругового движения породоразрушающего элемента при вращении долота и углом его установки. 11 ил., 1 табл.
Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, применяемому для бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к буровым алмазным долотам.
Известно буровое алмазное долото, содержащее корпус с промывочными каналами, рабочую головку с установленными в ней породоразрушающими элементами типа "Stratapax" для мягких и мягких с пропластками средних пород, в котором угол установки породоразрушающих элементов отрицательный. Рекомендуемое значение этого угла (-10) - (-15)o (до - 25o), причем величина угла одинакова на всей поверхности рабочей головки [1]. Однако применение этого долота в твердых и крепких породах неэффективно. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является буровое долото, содержащее корпус с промывочными каналами, рабочую головку и установленные в ней породоразрушающие элементы в виде закрепленных на державках алмазотвердосплавных режущих пластин, установленных с возможностью поворота вокруг продольной оси державки на угол 180oC и фиксации в конечном положении. Углы установки режущих пластин определяются углами наклона продольных осей державок к плоскостям резания, углами между продольными осями державок и передними гранями режущих пластин и значениями углов установки режущих элементов, принятыми для разбуривания твердых и мягких пород [2]. Недостатком конструкций долот [1,2] является неучет механизма разрушения твердых и крепких пород, а именно, что при разбуривании твердых и крепких пород разрушение носит хрупкий объемный характер, и это создает разные условия для работы породоразрушающих элементов на участках забоя, находящихся на разных расстояниях от оси скважины. По мере приближения к центру забоя угол спирали, по которому происходит реальное углубление резца в породу, неуклонно увеличивается. В результате, реальный угол атаки породы, определяющий ее разрушение, фактически уменьшается от периферии к центру и практически не совпадает с конструктивно заданным одинаковым на всей рабочей поверхности долота углом установки. Следовательно, при углах установки элементов, одинаковых на всей рабочей поверхности алмазного долота, даже выбранных наиболее эффективными для данной породы и условий сохранения прочности режущих пластин, большинство режущих элементов будут разрушать породу неэффективно и прочность их будет снижаться. Все это снижает эффективность работы бурового алмазного долота. Задачей изобретения является повышение эффективности работы долота в твердых и крепких породах за счет учета влияния на разрушение этих пород зависимости между радиусом кругового движения породоразрушающего элемента при вращении долота и углом его установки. Поставленная задача достигается тем, что в буровом алмазном долоте, содержащем корпус с промывочными каналами, рабочую головку и установленные в ней породоразрушающие элементы в виде закрепленных на державках алмазотвердосплавных режущих пластин с отрицательным углом установки, углы установки изменяются по модулю при изменении расстояния от оси долота до точки режущей пластины, лежащей на образующей поверхности рабочей головки, так, что на периферии они равны углам установки, принятым для пород разбуриваемой твердости, а по мере приближения к оси долота увеличиваются по модулю соответственно уменьшению радиуса. На фиг.1 изображено долото в разрезе. На фиг. 2 - сечение A-A на фиг. 1, на фиг. 3 - сечение B-B на фиг. 1, на фиг. 4 - сечение C-C на фиг. 1, на фиг. 5 - сечение D-D на фиг. 1, на фиг. 6 - сечение E-E на фиг. 1. На фиг. 7-11 представлены соответствующие разрезы фиг.1 при другом варианте реализации изменения угла установки породоразрушающих элементов. Долото содержит корпус 1 с промывочными каналами 2, рабочую головку 3 с установленными в ней породоразрушающими элементами 4 в виде алмазно-твердосплавных режущих пластин 5, закрепленных в державках 6 (фиг. 1). Режущие поверхности пластин расположены под разными углами установки![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/948.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/948.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
Формула изобретения
Буровое алмазное долото, содержащее корпус с промывочными каналами, рабочую головку и установленные в ней породоразрушающие элементы в виде закрепленных на державках алмазотвердосплавных режущих пластин с отрицательным углом установки, отличающееся тем, что углы установки изменяются по модулю при изменении расстояния от оси долота до точки режущей пластины, лежащей на образующей поверхности рабочей головки, так, что на периферии они равны углам установки, имеющим конкретные значения в зависимости от твердости разбуриваемых пород, а по мере приближения к оси долота увеличиваются по модулю соответственно уменьшению радиуса.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12