БУРОВОЕ ДОЛОТО ДЛЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ И СПОСОБ РАЗРАБОТКИ БУРОВОГО ДОЛОТА ДЛЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО НАКЛОННО-НАПРАВЛЕННОГО И ГОРИЗОНТАЛЬНОГО БУРЕНИЯ

1. Многослойный скважинный бурильный инструмент, разработанный для наклонно-направленного и горизонтального бурения, содержащий
корпус долота с осью вращения, проходящей через него;
множество основных лопастей, расположенных на внешних частях корпуса долота;
множество режущих элементов первого слоя, расположенных на внешней части основных лопастей;
множество вспомогательных лопастей, расположенных на внешних частях корпуса долота между основными лопастями; и
множество режущих элементов второго слоя, расположенных на внешней части вспомогательных лопастей, причем режущие элементы второго слоя установлены в схеме поражения забоя противоположно режущим элементами первого слоя.
2. Бурильный инструмент по п. 1, в котором режущие элементы второго слоя расположены с перепадом выступания относительно режущих элементов первого слоя.
3. Бурильный инструмент по п. 2, в котором значение перепада выступания режущих элементов второго слоя относительно режущих элементов первого слоя основано на кривой контроля критической глубины резания.
4. Бурильный инструмент по п. 2, дополнительно содержащий множество режущих элементов третьего слоя, расположенных на внешней части вспомогательных лопастей, причем режущие элементы третьего слоя установлены в схеме поражения забоя по меньшей мере с одним из режущих элементов первого слоя и режущих
элементов второго слоя установленным противоположно в схеме поражения забоя.
5. Бурильный инструмент по п. 4, в котором режущие элементы третьего слоя расположены с перепадом выступания относительно режущих элементов второго слоя.
6. Бурильный инструмент по п. 1, в котором режущие элементы второго слоя выполнены с возможностью регулирования скорости проходки, при этом режущие элементы второго слоя взаимодействуют с пластом во время бурения при требуемой осевой нагрузке на долото.
7. Бурильный инструмент по п. 1, в котором режущие элементы второго слоя выполнены с возможностью контроля глубины резания, при этом режущие элементы второго слоя взаимодействуют с пластом во время бурения при требуемой осевой нагрузке на долото.
8. Бурильный инструмент по п. 1, дополнительно содержащий множество ограничителей глубины резания, расположенных по меньшей мере на одной из основных лопастей или вспомогательных лопастей, причем ограничители глубины резания выполнены с возможностью контроля глубины резания.
9. Многослойный скважинный бурильный инструмент, разработанный для наклонно-направленного и горизонтального бурения, содержащий
корпус долота с осью вращения, проходящей через него;
множество основных лопастей, расположенных на внешних частях корпуса долота;
множество режущих элементов первого слоя, расположенных на внешней части основных лопастей;
множество вспомогательных лопастей, расположенных на внешних частях корпуса долота между основными лопастями; и
множество режущих элементов второго слоя, расположенных на внешней части вспомогательных лопастей, причем режущие элементы второго слоя установлены в схеме поражения забоя перед режущими элементами первого слоя.
10. Бурильный инструмент по п. 9, в котором режущие элементы второго слоя расположены с перепадом выступания относительно режущих элементов первого слоя.
11. Бурильный инструмент по п. 10, в котором значение перепада выступания режущих элементов второго слоя относительно режущих элементов первого слоя основано на кривой контроля критической глубины резания.
12. Бурильный инструмент по п. 10, дополнительно содержащий множество режущих элементов третьего слоя, расположенных на внешней части вспомогательных лопастей, причем режущие элементы третьего слоя установлены в схеме поражения забоя по меньшей мере с одним из режущих элементов первого слоя и режущих элементов второго слоя установленным впереди в схеме поражения забоя.
13. Бурильный инструмент по п. 12, в котором режущие элементы третьего слоя расположены с перепадом выступания относительно режущих элементов второго слоя.
14. Бурильный инструмент по п. 9, в котором режущие элементы второго слоя выполнены с возможностью регулирования скорости проходки, при этом режущие элементы второго слоя взаимодействуют с пластом во время бурения при требуемой осевой нагрузке на долото.
15. Бурильный инструмент по п. 9, в котором режущие элементы второго слоя выполнены с возможностью контроля глубины резания, при этом режущие элементы второго слоя взаимодействуют с пластом во время бурения при требуемой осевой нагрузке на долото.
16. Бурильный инструмент по п. 9, дополнительно содержащий множество ограничителей глубины резания, расположенных по меньшей мере на одной из основных лопастей или вспомогательных лопастей и выполненных с возможностью контроля глубины резания.
17. Способ проектирования многопрофильного бурового долота послойной резки, обеспечивающего наклонно-направленное и горизонтальное бурение, в котором осуществляют
установку множества режущих элементов первого слоя на множество основных лопастей, расположенных на внешних частях корпуса долота;
создают конфигурацию режущих элементов, выбранных из группы, состоящей из схемы поражения забоя в конфигурации с передней установкой и схемы поражения забоя в конфигурации с противоположной установкой;
осуществляют оценку осевой нагрузки на долото, при которой множество режущих элементов второго слоя взаимодействуют с пластом во время бурения, на основе характеристик пласта ствола скважины и скорости вращения двигателя, связанного с буровым долотом;
определяют значение перепада выступания режущих элементов второго слоя относительно режущих элементов первого слоя и
устанавливают режущие элементы второго слоя на множество вспомогательных лопастей согласно образованной конфигурации режущего элемента и определенного перепада выступания для предотвращения остановки двигателя во время бурения в скользящем режиме.
18. Способ по п. 17, в котором характеристики пласта включают в себя прочность пласта.
19. Способ по п. 17, в котором установка режущих элементов первого слоя на основных лопастях содержит корректировку по меньшей мере одного из следующего: местоположения, плотности, переднего угла в продольной плоскости и переднего угла в рабочей плоскости.
20. Способ по п. 17, в котором установка режущих элементов второго слоя на вспомогательных лопастях основывается по меньшей мере на крутящем моменте, создаваемом двигателем, связанным с буровым долотом.
21. Способ по п. 17, дополнительно содержащий
построение кривой контроля критической глубины резания для режущих элементов второго слоя;
вычисление минимальной критической скорости проходки на основе кривой контроля критической глубины резания; и
изменение конфигурации режущих элементов второго слоя на вспомогательных лопастях, если минимальная критическая скорость проходки приблизительно не равна скорости проходки, где режущие элементы второго слоя взаимодействуют с пластом во время бурения.
22. Способ по п. 21, в котором изменение конфигурации режущих элементов второго слоя содержит корректировку определенного перепада выступания режущих элементов второго слоя относительно режущих элементов первого слоя.
23. Способ по п. 17, в котором схема поражения забоя в конфигурации передней установки содержит режущие элементы второго слоя, расположенные впереди режущих элементов первого слоя относительно направления вращения бурового долота.
24. Способ по п. 17, в котором схема поражения забоя в конфигурации противоположной установки содержит режущие элементы второго слоя, расположенные, по существу, противоположно от режущих элементов первого слоя относительно направления вращения бурового долота.
25. Способ по п. 17, в котором режущие элементы второго слоя выполнены с возможностью регулирования скорости проходки, при этом режущие элементы второго слоя взаимодействуют с пластом во время бурения при требуемой осевой нагрузке на долото.
26. Способ по п. 17, в котором режущие элементы второго слоя выполнены с возможностью контроля глубины резания, при этом режущие элементы второго слоя взаимодействуют с пластом во время бурения при требуемой осевой нагрузке на долото.
27. Способ по п. 17, в котором дополнительно устанавливают множество ограничителей глубины резания по меньшей мере на одной из основных лопастей или вспомогательных лопастей, причем ограничители глубины резания выполнены с возможностью контроля глубины резания.