Патент на изобретение №2169822
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ШАРОШЕЧНЫЙ РАСШИРИТЕЛЬ
(57) Реферат: Предложенное устройство относится к породоразрушающему инструменту, а именно к расширителям шарошечного типа. Расширитель включает корпус, пилотный наконечник и лапы с шарошками, закрепленные на корпусе. Между шарошками установлены промывочные патрубки, полости которых соединены с полостью корпуса посредством радиальных каналов, расположенных перпендикулярно продольной оси корпуса. Выходные торцы каналов перекрыты пробками. Корпус соединен с наконечником разъемно посредством резьбы. Предложенный расширитель позволяет значительно снизить стоимость 1 м бурения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к расширителям шарошечного типа. Известны шарошечные расширители, включающие корпус с центральным каналом, и установленные на корпусе цилиндрические шарошки (см. справочник “Породоразрушающий инструмент для геологоразведочных скважин”, Корнилов Н.И. , Травкин B.C. и др., М. Недра, 1979 г., с. 264-269, рис. V.7-V.IO). К недостаткам данных расширителей следует отнести весьма низкую эффективность из-за неравномерного выхода из строя шарошек и некачественной очистки забоя от шлама. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является шарошечный расширитель, содержащий корпус с осевым каналом, на концевых участках которого выполнены резьбы для соединения с бурильной колонной и пилотным наконечником, лапы с шарошками, жестко закрепленные на корпусе, и систему промывки (см. Буримов Ю.Г., Копылов А.В. и др. Бурение верхних интервалов глубоких скважин большого диаметра, М., Недра, 1975 г. с. 91-95). Недостатками данного шарошечного расширителя являются низкие технико-экономические показатели, а именно проходка и скорость бурения из-за малоэффективной работы промывочной системы. Это связано с выполнением промывочных каналов в пилотном наконечнике и изменением направления движения промывочной жидкости на 180o, что с одной стороны ведет к значительным гидравлическим потерям, а с другой стороны – к усиленному износу промывочных узлов. Кроме того, выполнение промывочных каналов в пилотном наконечнике не позволяет приблизить насадки к периферийным участкам забоя скважины, где накапливается основная масса шлама, что также снижает эффективность работы вооружения шарошек. В связи с изложенным технической задачей изобретения является повышение проходки и скорости бурения за счет более качественной очистки забоя от разрушенной породы. Поставленная задача решается тем, что в шарошечном расширителе, содержащем корпус с осевым каналом, на концевых участках которого выполнены резьбы для соединения с бурильной колонной и пилотным наконечником, лапы с шарошками, жестко закрепленные на корпусе, и систему промывки, согласно изобретению система промывки включает радиальные и наклонные каналы, сообщающиеся между собой и с осевым каналом, при этом радиальные и наклонные каналы выполнены в корпусе. Достижению поставленной задачи способствует и то, что радиальные каналы расположены перпендикулярно к продольной оси корпуса, причем концевые участки их, расположенные на наружной поверхности корпуса, заглушены, при этом наклонные каналы оснащены патрубками с гидромониторными насадками, расположенными в межшарошечном проеме. На чертеже представлен общий вид расширителя в продольном разрезе. Расширитель содержит полый корпус 1 с осевым каналом 2, на концевых участках которого выполнены резьбы 3 для присоединения с бурильной колонной и пилотным наконечником 4, и промывочной системой. На корпусе 1 жестко закреплены лапы 5 с шарошками 6, вооружение которых выполнено в виде фрезерованных зубьев 7 или твердосплавных зубков. Вид выбираемого вооружения определяется физико-механическими свойствами разбуриваемых пород. В проеме между шарошками 6 размещены промывочные патрубки 8, оснащенные гидромониторными насадками 9, закрепленными в наклонных каналах 10 посредством втулок 11, которые в свою очередь крепятся с патрубком 8 посредством гвоздевых шплинтов 12 или разрезных пружинных колец. Герметизация насадок 9 обеспечивается уплотнительными кольцами 13. Система промывки включает радиальные 14 и наклонные каналы 10, сообщенные с осевым каналом 2 корпуса 1. Радиальные каналы 14 просверлены перпендикулярно к продольной оси корпуса 1 расширителя, причем выходные торцы каналов 14, расположенные на наружной поверхности корпуса 1, перекрыты в рабочем положении пробками 15. Расширитель работает следующим образом. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента, передаваемого через бурильный вал на корпус 1, зубья 6 внедряются в породу и разрушают ее. Разрушенная порода удаляется промывочной жидкостью, подаваемой через полость корпуса 1, радиальные каналы 14 и промывочные патрубки 8. При этом благодаря наличию радиальных каналов 14 промывочные патрубки 8 могут быть установлены под любым углом к кольцевому забою, разрушаемому шарошками 6. Это позволяет направлять промывочную жидкость в заданном направлении и тем самым улучшить очистку забоя от шлама. При этом используются промывочные патрубки 8 самой простой конструкции, что позволяет упростить технологию изготовления расширителя, а следовательно снизить его стоимость. Этому же способствует и горизонтальное расположение радиальных каналов 14 и разъемное соединение корпуса 1 с пилотным наконечником 4, особенно при изготовлении шарошечных долот большого диаметра. Кроме того, разъемное соединение корпуса 1 и пилотного наконечника 4 позволяет в широких пределах менять компоновку низа бурильной колонны в зависимости от конкретных условий работы, что позволяет улучшить условия работы расширителя. Таким образом применение предложенного расширителя позволяет значительно снизить стоимость 1 м бурения. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за
Дата прекращения действия патента: 25.11.2008
Дата публикации: 10.05.2011
|
||||||||||||||||||||||||||