RU189409U1

RU189409U1 - Diamond chisel

Info

Publication number: RU189409U1
Application number: RU2019106855U
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Васильевич Нескоромных; Павел Геннадьевич Петенёв; Дмитрий Викторович Лысаков
Priority date: 2019-03-11
Filing date: 2019-03-11
Publication date: 2019-05-22

Abstract

Полезная модель относится к области направленного бурения в твердых и крепких горных породах, в частности к конструкции долот, предназначенных для искусственного искривления геологоразведочных скважин отклонителями непрерывного действия фрезерующего типа. Алмазное долото включает корпус с резьбой и алмазосодержащую матрицу. Согласно техническому решению корпус долота посредством шлицевого соединения взаимодействует с шарниром, опирающимся на сферическую проточку, выполненную в матрице, при этом сам шарнир жестко соединен с валом отклонителя при помощи резьбового соединения, а полость между корпусом и шарниром герметично заполнена упругим материалом. Технический результат от применения предлагаемого долота заключается в отсутствии перекоса долота, что исключает его защемление в скважине. 3 ил.

The utility model relates to the field of directional drilling in hard and hard rocks, in particular, to the design of bits intended for the artificial distortion of exploration wells by continuous-action milling type diverters. A diamond bit includes a threaded body and a diamond-containing matrix. According to the technical solution, the bit body interacts with a spline joint with a hinge supported on a spherical groove made in the matrix, while the hinge itself is rigidly connected to the diverter shaft using a threaded connection, and the cavity between the case and the hinge is sealed with an elastic material. The technical result from the application of the proposed bit is the absence of a skew of the bit, which eliminates its pinching in the well. 3 il.

Description

Полезная модель относится к области направленного бурения в твердых и крепких горных породах, в частности к конструкции долот, предназначенных для искусственного искривления геологоразведочных скважин отклонителями непрерывного действия фрезерующего типа.The utility model relates to the field of directional drilling in hard and hard rocks, in particular, to the design of bits intended for the artificial distortion of exploration wells by continuous-action milling type diverters.

Необходимость данного технического решения состоит в том, что проблема защемления долота при ориентации отклонителя в твердых и крепких породах в зауженном стволе скважины, чрезвычайно актуальна, поскольку может привести к провороту отклонителя в скважине или поломке вала, а это в свою очередь приводит к увеличению затрат времени и стоимости работ по искусственному искривлению скважины.The need for this technical solution is that the problem of pinching the bit when the deflector is oriented in hard and hard rocks in the narrowed wellbore is extremely urgent, as it can lead to a twist of the diverter in the well or breakage of the shaft and the cost of the work on the artificial curvature of the well.

Известно долото для направленного бурения (авторское свидетельство №1756530, Е21В 10/62), которое содержит цилиндрический корпус и породоразрушающую матрицу, внутреннюю шарошку с промывочными окнами, которая имеет возможность продольного перемещения шарошки внутри корпуса. Шарошка, установленная внутри корпуса, подпружинена и при поступлении керна во внутрь корпуса долота происходит сжатие пружины, что позволяет компенсировать действие осевого усилия при забуривании нового направления ствола скважины с искусственного забоя и, ограничивая скорость бурения, интенсифицировать процесс забуривания нового направления ствола скважины.It is known a chisel for directional drilling (inventor's certificate No. 1756530, Е21В 10/62), which contains a cylindrical body and a rock-breaking matrix, an internal roller cutter with flushing windows, which has the possibility of longitudinal movement of the roller cutter inside the body. The cutter installed inside the body is spring-loaded and when the core enters the inside of the bit body, the spring is compressed, which makes it possible to compensate the action of axial force when drilling the new direction of the wellbore from artificial bottomhole and, by restricting the drilling rate, to intensify the process of drilling the new direction of the wellbore.

Недостатком данного долота является его низкая эффективность при работах по искусственному искривлению в твердых и крепких абразивных породах, за счет жесткого соединения долота с валом-ротором отклонителя и его высокого профиля, который приводит к защемлению долота при его перекосе.The disadvantage of this bit is its low efficiency when working on artificial curvature in hard and strong abrasive rocks, due to the rigid connection of the bit with the shaft-rotor of the diverter and its high profile, which leads to pinching of the bit at its distortion.

За прототип нами принято алмазное долото (см. В. В. Нескоромных Направленное бурение и основы кернометрии/ Учебник: «Инфра-М», Москва, 2015 г., стр. 218, рис. 4.78, а).We have adopted the diamond bit as a prototype (see V. V. Neskoromnykh Directional drilling and the fundamentals of coremetry / Tutorial: Infra-M, Moscow, 2015, p. 218, Fig. 4.78, a).

Прототип имеет алмазную коронку, шарошечное долото меньшего размера (например, коронка диаметром 76 мм, а долото 59 мм), соединительный ниппель и переходник.The prototype has a diamond crown, a roller bit of a smaller size (for example, a crown with a diameter of 76 mm, and a chisel of 59 mm), a connecting nipple and an adapter.

Недостатком прототипа является его низкая эффективность при работах по искусственному искривлению скважин за счет жесткого соединения с валом-ротором отклонителя и большой высотой корпуса, что приводит к осложнениям при перекосе долота в скважине, а также за счет использования такого долота увеличивается стоимость одного метра бурения.The disadvantage of the prototype is its low efficiency when working on the artificial curvature of wells due to the rigid connection with the shaft-rotor of the diverter and a large body height, which leads to complications when the bit is skewed in the well, and the use of such a bit increases the cost of one meter of drilling.

Полезная модель направлена на повышение эффективности при работах по искусственному искривлению скважин отклонителями фрезерующего типа.The utility model is aimed at improving the efficiency when working on the artificial curvature of wells with milling type diverters.

Поставленная задача достигается тем, что алмазное долото, включающее корпус с резьбой и алмазосодержащую матрицу, согласно техническому решению, корпус долота корпус долота посредством шлицевого соединения взаимодействует с шарниром, опирающимся на сферическую проточку, выполненную в матрице, при этом сам шарнир жестко соединен с валом отклонителя при помощи резьбового соединения, а полость между корпусом и шарниром герметично заполнена упругим материалом.The task is achieved by the fact that a diamond bit, including a threaded body and a diamond-containing matrix, according to the technical solution, a bit body, the bit body, through a spline connection, interacts with a hinge supported on a spherical bore made in the matrix, while the hinge itself is rigidly connected to the deflector shaft using a threaded connection, and the cavity between the housing and the hinge is hermetically filled with elastic material.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:The essence of the utility model is illustrated by drawings, where:

На фиг. 1 показано заявляемое алмазное долото с шарнирным соединением;FIG. 1 shows the inventive diamond bit with a hinge joint;

На фиг. 2 показано поперечное сечение А-А заявляемого долота.FIG. 2 shows a cross section A-A of the inventive bit.

На фиг. 3 показана работа долота без шарнирного соединения (фиг. 3, а) и с шарнирным соединением (фиг. 3, б).FIG. 3 shows the operation of the bit without a swivel (Fig. 3, a) and with a swivel (Fig. 3, b).

Предлагаемое алмазное долото 1, включает матрицу 2, которая жестко соединена с цилиндрическим корпусом 3. Корпус 3 посредством шлицевого соединения 4 взаимодействует с шарниром 5, который опирается на сферическую проточку 6 матрицы 2 долота. Шарнир 5 имеет резьбу 7 для соединения с валом отклонителя 10.The proposed diamond bit 1 includes a matrix 2, which is rigidly connected to the cylindrical body 3. The body 3 interacts with a spline connection 4 with a hinge 5, which rests on a spherical groove 6 of the matrix 2 bits. The hinge 5 has a thread 7 for connection with the shaft of the diverter 10.

Корпус 3 резьбой соединен с гайкой 8. Между шарниром 5, гайкой 8 и корпусом 3 герметично размещен упругий материал 9, для герметизации шлицевого соединения долота и прижатия шарнира 5 к сферической проточке 6, а также для центрации и защиты шарнира при работе долота с перекосом, используется упругий материал (резина) 9. Для предотвращения отсоединения корпуса 3 от шарнира 5, используется гайка 8.The housing 3 is threadedly connected to the nut 8. Between the hinge 5, the nut 8 and the case 3, a resilient material 9 is hermetically placed to seal the spline joint of the bit and press the hinge 5 to the spherical bore 6, as well as to center and protect the hinge when the bit is tilted, elastic material (rubber) is used 9. To prevent detachment of the body 3 from the hinge 5, the nut 8 is used.

Долото является разборным, что предполагает своевременную замену изношенных элементов.The chisel is collapsible, which involves the timely replacement of worn items.

В процессе бурения, под действием осевой нагрузки, вал отклонителя 10, соединенный при помощи резьбы 7 с шарниром 5, опирающемся на сферическую проточку 6 матрицы 2, изменяет свое положение относительно матрицы 2, что обеспечивает перпендикулярную постановку матрицы 2 на забой скважины и передачу на стенки скважины отклоняющего усилия М_КПЕ.During the drilling process, under the action of an axial load, the shaft of the diverter 10, connected by means of a thread 7 with a hinge 5 supported on a spherical groove 6 of the matrix 2, changes its position relative to the matrix 2, which ensures the perpendicular setting of the matrix 2 to the bottom hole and transfer to the walls wells deflecting efforts M _KPA .

Технический результат от применения предлагаемого долота заключается в отсутствии перекоса долота и исключает его защемление в скважине.The technical result from the application of the proposed bit is the absence of a skew of the bit and eliminates its pinching in the well.

Claims

Diamond bit, including a threaded body and a diamond-containing matrix, characterized in that the bit body interacts with a spline connection with a hinge resting on a spherical groove made in the matrix, while the hinge itself is connected to the diverter shaft using a threaded connection, and the cavity between the body and the hinge is hermetically filled with elastic material.