ДОЛОТО ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ С КАЛИБРУЮЩИМИ ПЛОЩАДКАМИ, ИМЕЮЩЕЕ ПОВЫШЕННУЮ УПРАВЛЯЕМОСТЬ И ПОНИЖЕННЫЙ ИЗНОС

1. Долото вращательного бурения для образования ствола скважины, содержащее корпус долота, имеющий один конец, приспособленный для прикрепления к бурильной колонне, ось вращения долота, проходящую через корпус долота, множество лопастей, расположенных на внешних участках корпуса долота, при этом по меньшей мере одна из лопастей имеет калибрующую площадку с внешней поверхностью, приспособленной для контакта с прилегающими участками ствола скважины, образуемого долотом, внешняя поверхность калибрующей площадки имеет находящуюся выше по стволу скважины кромку с передней кромкой и задней кромкой, выступающими в забой скважины от нее, передняя кромка калибрующей площадки частично ограничена первым радиусом, проходящим от оси вращения долота до находящейся выше по стволу скважины кромки, задняя кромка калибрующей площадки частично ограничена вторым радиусом, проходящим от оси вращения долота до находящейся выше по стволу скважины кромки, и первый радиус превышает второй радиус при их измерении в плоскости, проходящей в общем перпендикулярно к оси вращения долота.
2. Долото вращательного бурения по п.1, в котором внешняя поверхность на калибрующей площадке по меньшей мере одной лопасти дополнительно содержит в общем непрерывную радиально коническую поверхность, проходящую от места вблизи передней кромки до места вблизи задней кромки калибрующей площадки.
3. Долото вращательного бурения по п.1, в котором внешний участок калибрующей площадки на по меньшей мере одной лопасти дополнительно содержит в общем криволинейную поверхность, проходящую от передней кромки к задней кромке калибрующей площадки, в общем плоскую, не криволинейную поверхность, проходящую от задней кромки к передней кромке калибрующей площадки, и пересекающуюся с в общем криволинейной.
4. Долото вращательного бурения по п.3, в котором в общем криволинейная поверхность имеет радиус, примерно равный первому радиусу, проходящему между осью вращения долота и передней кромкой калибрующей площадки.
5. Долото вращательного бурения для образования ствола скважины, содержащее корпус долота, имеющий один конец, приспособленный для прикрепления к бурильной колонне, ось вращения долота, проходящую через корпус долота, множество лопастей, расположенных на внешних участках корпуса долота, при этом по меньшей мере одна из лопастей имеет калибрующую площадку с внешней поверхностью, приспособленной для контакта с прилегающими участками ствола скважины, образуемого долотом вращающегося бурения, внешняя поверхность калибрующей площадки имеет находящуюся выше по стволу скважины кромку с передней кромкой и задней кромкой, выступающими в забой скважины от нее, передняя кромка калибрующей площадки частично ограничена первым радиусом, проходящим от оси вращения долота до находящейся выше по стволу скважины кромки, задняя кромка калибрующей площадки частично ограничена вторым радиусом, проходящим от оси вращения долота до находящейся выше по стволу скважины кромки, и второй радиус превышает первый радиус при их измерении в плоскости, проходящей в общем перпендикулярно к оси вращения долота.
6. Долото вращательного бурения по п.5, в котором внешняя поверхность на калибрующей площадке по меньшей мере одной лопасти дополнительно содержит в общем непрерывную радиально коническую поверхность, проходящую от места вблизи передней кромки до места вблизи задней кромки калибрующей площадки.
7. Долото вращательного бурения по п.5, в котором внешний участок калибрующей площадки на по меньшей мере одной лопасти дополнительно содержит в общем криволинейную поверхность, проходящую от задней кромки к передней кромке калибрующей площадки, в общем плоскую, не криволинейную поверхность, проходящую от передней кромки к задней кромке калибрующей площадки, и пересекающуюся с в общем криволинейной.
8. Долото вращательного бурения по п.7, в котором в общем криволинейная поверхность имеет радиус, примерно равный второму радиусу, проходящему между осью вращения долота и задней кромкой калибрующей площадки.
9. Долото вращательного бурения для образования ствола скважины, содержащее корпус долота, имеющий один конец, приспособленный для прикрепления к бурильной колонне, ось вращения долота, проходящую через корпус долота, множество лопастей, расположенных на внешних участках корпуса долота, при этом по меньшей мере одна из лопастей имеет калибрующую площадку, приспособленную для контакта с прилегающими участками ствола скважины, образуемого долотом, внешняя поверхность калибрующей площадки имеет находящуюся выше по стволу скважины кромку с передней кромкой и задней кромкой, выступающими в забой скважины от нее, множество зубьев, расположенных на внешней поверхности калибрующей площадки и выступающих от нее, при этом каждый зуб имеет соответствующую внешнюю поверхность, расположенную на соответствующем радиальном расстоянии от оси вращения долота, по меньшей мере один из соответствующих зубьев расположен вблизи передней кромки калибрующей площадки, по меньшей мере один из соответствующих зубьев расположен вблизи задней кромки калибрующей площадки, и соответствующие внешние поверхности зубьев расположены в общем в радиально конической конфигурации, проходящей от места вблизи передней кромки калибрующей площадки к задней кромке калибрующей площадки при измерении в плоскости, проходящей в общем перпендикулярно к оси вращения долота.
10. Долото вращательного бурения по п.9, в котором внешняя поверхность по меньшей мере одного зуба, расположенного вблизи передней кромки калибрующей площадки, проходит на большее радиальное расстояние от оси вращения долота, чем по меньшей мере один зуб, расположенный вблизи задней кромки калибрующей площадки.
11. Долото вращательного бурения по п.9, в котором внешняя поверхность по меньшей мере одного зуба, расположенного вблизи задней кромки калибрующей площадки, проходит на большее радиальное расстояние от оси вращения долота, чем по меньшей мере один зуб, расположенный вблизи передней кромки калибрующей площадки.
12. Долото вращательного бурения по п.9, в котором каждая лопасть имеет соответствующую калибрующую площадку с соответствующим множеством зубьев, расположенных на каждой калибрующей площадке и выступающих от нее.
13. Долото вращательного бурения с фиксированными резцами для образования ствола скважины, содержащее корпус долота с осью вращения долота, проходящей через корпус долота, множество лопастей, расположенных на корпусе долота и выступающих от него, при этом каждая лопасть имеет соответствующую калибрующую площадку, приспособленную для контакта с прилегающими участками ствола скважины, образуемого долотом, каждая калибрующая площадка имеет соответствующую, находящуюся выше по стволу скважины кромку с соответствующей передней кромкой и соответствующей задней кромкой, выступающими в забой скважины от нее, соответствующая передняя кромка каждой калибрующей площадки частично ограничена первым радиусом, проходящим от оси вращения долота до места вблизи соответствующей, находящейся выше по стволу скважины кромки, соответствующая задняя кромка каждой калибрующей площадки частично ограничена соответствующим вторым радиусом, проходящим от оси вращения долота до места вблизи соответствующей, находящейся выше по стволу скважины кромки, и соответствующий внешний участок каждой калибрующей площадки имеет в общем непрерывную коническую по радиусу поверхность, проходящую от места вблизи соответствующей передней кромки до места вблизи соответствующей задней кромки каждой калибрующей площадки при измерении в плоскости, проходящей в общем перпендикулярно к оси вращения долота.
14. Долото вращательного бурения по п.13, в котором соответствующий второй радиус для каждой калибрующей площадки, меньше соответствующего первого радиуса для каждой калибрующей площадки.
15. Долото вращательного бурения по п.13, в котором соответствующий второй радиус каждой калибрующей площадки превышает соответствующий первый радиус каждой калибрующей площадки.
16. Долото вращательного бурения для образования ствола скважины, содержащее корпус долота, имеющий ось вращения долота, проходящую через корпус долота, множество режущих элементов, выступающих от корпуса долота, по меньшей мере один калибрующий участок, частично ограниченный внешней поверхностью, и имеющий соответствующую переднюю кромку и соответствующую заднюю кромку, утопленный участок, образованный во внешней поверхности по меньшей мере одного калибрующего участка, и имеющий уменьшенный радиус относительно оси вращения долота, и общую конфигурацию параллелограмма.
17. Долото вращательного бурения по п.16, в котором утопленный участок расположен с прилеганием к соответствующей задней кромке, и проходит от соответствующей, находящейся выше по стволу скважины кромки по меньшей мере одного калибрующего участка к соответствующей, находящейся ниже по стволу скважины кромке по меньшей мере одного калибрующего участка.
18. Долото вращательного бурения по п.16, в котором утопленный участок расположен с прилеганием к соответствующей задней кромке и проходит от соответствующей, находящейся выше по стволу скважины кромки по меньшей мере одного калибрующего участка к соответствующей, находящейся ниже по стволу скважины кромки по меньшей мере одного калибрующего участка.
19. Долото вращательного бурения по п.16, в котором внешняя поверхность по меньшей мере одной калибрующей площадки расположена с прилеганием к соответствующей передней кромке, имеющей в общем постоянный радиус, соответствующий примерно в общем постоянному радиусу, проходящему между осью вращения долота и передней кромкой по меньшей мере одной калибрующей площадки, и утопленный участок, частично ограниченный радиусом, проходящим от оси вращения долота до утопленного участка и меньшим, чем в общем постоянный радиус на передней кромке по меньшей мере одной калибрующей площадки.
20. Долото вращательного бурения по п.16, представляющее собой буровое долото с фиксированными резцами.
21. Долото вращательного бурения по п.16, представляющее собой шарошечное буровое долото.
22. Долото вращательного бурения с фиксированными резцами для образования ствола скважины, содержащее корпус долота, имеющий один конец, приспособленный для прикрепления к бурильной колонне, ось вращения долота, проходящую через корпус долота, множество лопастей, расположенных на внешних участках корпуса долота, при этом каждая из лопастей имеет соответствующий калибрующий участок, приспособленный для контакта с прилегающими участками ствола скважины, образуемого долотом, калибрующий участок каждой лопасти имеет соответствующую переднюю кромку и соответствующую заднюю кромку, соответствующий вырез, образованный в каждом калибрующем участке, прилегающем к соответствующей задней кромке и имеющий уменьшенный радиус относительно оси вращения долота, и общую конфигурацию параллелограмма.
23. Долото вращательного бурения по п.22, в котором каждый вырез проходит от соответствующей, находящейся выше по стволу скважины кромки каждого калибрующего участка к соответствующей, находящейся ниже по стволу скважины кромке каждого калибрующего участка.
24. Долото вращательного бурения по п.22, дополнительно содержащее внешнюю поверхность каждого калибрующего участка, прилегающего к соответствующей передней кромке, имеющей в общем постоянный радиус, проходящий от оси вращения долота, и соответствующий вырез, расположенный на каждом калибрующем участке вблизи соответствующей задней кромки.
25. Долото вращательного бурения для образования ствола скважины, содержащее корпус долота, имеющий ось вращения долота, проходящую через корпус долота, множество лопастей, расположенных на корпусе долота и выступающих от него, при этом по меньшей мере одна из лопастей имеет калибрующую площадку, частично ограниченную находящейся выше по стволу скважины кромкой с передней кромкой и задней кромкой, выступающими в забой скважины от нее, передняя кромка калибрующей площадки расположена на первом, в общем постоянном радиальном расстоянии, проходящем от оси вращения долота, задняя кромка калибрующей площадки расположена на переменных радиальных расстояниях от оси вращения долота, радиальное расстояние от оси вращения долота до забойной кромки калибрующей площадки вблизи передней кромки по существу равно радиальному расстоянию от оси вращения долота до забойной кромки калибрующей площадки вблизи задней кромки, и радиальное расстояние между осью вращения долота и находящейся выше по стволу скважины кромкой калибрующей площадки уменьшается между передней кромкой и задней кромкой при измерении в плоскости, проходящей в общем перпендикулярно к оси вращения долота.
26. Долото вращательного бурения по п.25, дополнительно содержащее вырез, образованный в калибрующей площадке вблизи задней кромки.
27. Долото вращательного бурения по п.25, дополнительно содержащее коническую внешнюю поверхность, расположенную с прилеганием к задней кромке калибрующей площадки, и проходящую от находящейся выше по стволу скважины кромки до находящейся ниже по стволу скважины кромки калибрующей площадки, при этом калибрующая площадка имеет в общем равномерную поверхность без какой-либо конусности, расположенную с прилеганием к передней кромке.
28. Долото вращательного бурения по п.25, в котором калибрующая площадка имеет периметр, соответствующий в общем первому параллелограмму, коническая поверхность имеет соответствующий периметр, соответствующий примерно половине первого параллелограмма, и в общем равномерная поверхность имеет периметр, соответствующий примерно половине первого параллелограмма.
29. Долото вращательного бурения по п.25, дополнительно содержащее в общем не коническую поверхность, проходящую от передней кромки к задней кромке по меньшей мере одной калибрующей площадки, и в общем коническую поверхность, проходящую от задней кромки по меньшей мере одной калибрующей площадки, и пересекающуюся с не конической поверхностью, проходящей от передней кромки по меньшей мере одной калибрующей площадки.
30. Буровое долото с фиксированными резцами для образования ствола скважины в подземном пласте, содержащее корпус долота, имеющий один конец, приспособленный для разъемного соединения бурового долота с бурильной колонной, ось вращения бурового долота, проходящую через корпус долота, профиль передней поверхности долота, частично ограниченный множеством лопастей, расположенных на внешних участках корпуса долота, при этом каждая лопасть имеет калибрующую площадку, каждая лопасть и соответствующая калибрующая площадка имеют переднюю кромку и заднюю кромку, по меньшей мере одна из калибрующих площадок имеет внешний участок, частично ограниченный первой конической поверхностью и второй конической поверхностью, первую коническую поверхность, расположенную с прилеганием к передней кромке по меньшей мере одной калибрующей площадки, вторую коническую поверхность, расположенную с прилеганием к задней кромке по меньшей мере одной калибрующей площадки, причем первая коническая поверхность имеет соответствующую осевую конусность и вторая коническая поверхность имеет соответствующую осевую конусность, и соответствующая осевая конусность первой конической по оси поверхности не равна соответствующей осевой конусности второй конической по оси поверхности.
31. Буровое долото по п.30, дополнительно содержащее вырезной участок, образованный во второй конической поверхности, прилегающей к задней кромке по меньшей мере одной калибрующей площадки.
32. Буровое долото по п.31, в котором вырезной участок проходит от находящейся выше по стволу скважины кромки калибрующей площадки к находящейся ниже по стволу скважины кромке по меньшей мере одной калибрующей площадки.
33. Способ образования по меньшей мере одной калибрующей площадки на по меньшей мере одном компоненте вращающейся бурильной колонны, используемой для образования ствола скважины, содержащий следующие стадии:
образование по меньшей мере одной калибрующей площадки с внешним участком, имеющим находящуюся выше по стволу скважины кромку с передней кромкой и задней кромкой, выступающими в забой скважины от нее;
размещение множества зубьев на внешних участках по меньшей мере одной калибрующей площадки, при этом каждый зуб имеет соответствующую внешнюю поверхность, расположенную на соответствующем радиальном расстоянии от соответствующей оси вращения;
размещение по меньшей мере одного из соответствующих зубьев вблизи передней кромки калибрующей площадки;
размещение по меньшей мере одного из соответствующих зубьев вблизи задней кромки по меньшей мере одной калибрующей площадки;
выполнение соответствующих внешних поверхностей зубьев с образованием в общем радиально конической конфигурации, проходящей от места вблизи передней кромки калибрующей площадки до места вблизи задней кромки калибрующей площадки, при измерении в плоскости, проходящей в общем перпендикулярно к оси вращения долота.
34. Способ по п.33, содержащий образование по меньшей мере одной калибрующей площадки на по меньшей мере одной лопасти долота вращательного бурения с фиксированными резцами.
35. Способ по п.33, содержащий образование по меньшей мере одной калибрующей площадки на внешних участках опорной лапы шарошечного бурового долота.
36. Способ образования по меньшей мере одной калибрующей площадки на по меньшей мере одном компоненте вращающейся бурильной колонны, используемой для образования ствола скважины, содержащий следующие стадии:
образование по меньшей мере одной калибрующей площадки с внешней поверхностью, приспособленной для контакта с прилегающими участками ствола скважины;
образование внешней поверхности по меньшей мере одной калибрующей площадки с находящейся выше по стволу скважины кромкой, имеющей переднюю кромку и заднюю кромку, выступающие в забой скважины от нее;
образование передней кромки с первым радиусом, проходящим от соответствующей оси вращения до находящейся выше по стволу скважины кромки;
образование задней кромки со вторым радиусом, проходящим от соответствующей оси вращения до находящейся выше по стволу скважины кромки; и
образование первого радиуса и второго радиуса с соответствующими значениями, которые не являются равными, при измерении в плоскости, проходящей в общем перпендикулярно к оси вращения долота.
37. Способ по п.36, дополнительно содержащий образование в общем непрерывной радиально конической поверхности на по меньшей мере одной калибрующей площадке, проходящей от места вблизи передней кромки до места вблизи задней кромки калибрующей площадки.
38. Способ по п.36, дополнительно содержащий образование в общем криволинейной поверхности, проходящей от задней кромки к передней кромке по меньшей мере одной калибрующей площадки;
образование в общем плоской, не криволинейной поверхности, проходящей от передней кромки к задней кромке по меньшей мере одной калибрующей площадки; и
образование пересечения между в общем плоской, не криволинейной поверхностью и в общем криволинейной поверхностью между передней кромкой и задней кромкой по меньшей мере одной калибрующей площадки.