ЛОПАСТНОЕ ДОЛОТО ДЛЯ РОТОРНОГО БУРЕНИЯ С ПИЛОТНЫМ РЕЖУЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ И СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ДРОБЛЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ПОРОД С ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

1. Лопастное долото для роторного бурения, включающее
корпус (110) долота с торцевой поверхностью (112), лопастью (118) и продольной осью (C/L), выполненный с возможностью вращения вокруг указанной оси (C/L) и имеющий коническую часть (170), носовую часть (172), часть (174) перегиба, боковую часть (175) и калибровочную часть (176),
по меньшей мере один пилотный режущий элемент (162), расположенный на лопасти (118), имеющий первый диаметр, находящийся на радиусе от продольной оси (C/L), включающий режущую поверхность (113) первой поперечной протяженности, выступающую по меньшей мере частично от торцевой поверхности (112) на первую величину выступа, и
по меньшей мере один основной режущий элемент (164), имеющий второй диаметр, превышающий первый диаметр по меньшей мере одного пилотного режущего элемента (162), расположенный на, по существу, том же радиусе от продольной оси (C/L) корпуса (110) долота, размещенный на его лопасти (118) либо в носовой части (172), либо в части (174) перегиба корпуса (110) долота, и включающий режущую поверхность (113) второй протяженности, выступающую по меньшей мере частично от торцевой поверхности (112) на вторую величину выступа.
2. Лопастное долото по п.1, в котором по меньшей мере один пилотный режущий элемент (162) расположен перед по меньшей мере одним основным режущим элементом (164) по направлению предполагаемого вращения долота.
3. Лопастное долото по п.1, в котором вторая величина выступа по меньшей мере одного основного режущего элемента (164) представляет собой величину выступа с заглублением, которое равно или меньше по сравнению с первой величиной выступа по меньшей мере одного пилотного режущего элемента (162).
4. Лопастное долото по п.1, в котором вторая величина выступа по меньшей мере одного основного режущего элемента (164) меньше первой величины выступа по меньшей мере одного пилотного режущего элемента (162).
5. Лопастное долото по п.1, в котором первая величина выступа по меньшей мере одного пилотного режущего элемента (162) меньше второй величины выступа по меньшей мере одного основного режущего элемента (164).
6. Лопастное долото по п.1, в котором по меньшей мере один из упомянутых по меньшей мере одного пилотного режущего элемента (162) и по меньшей мере одного основного режущего элемента (164) представляет собой режущий элемент из термостабильного алмаза (ТСА) или режущий элемент из поликристаллического алмаза (ПКА).
7. Лопастное долото по п.1, в котором первый режущий элемент (162) имеет сравнительно малую поперечную протяженность, а второй режущий элемент (164) имеет относительно большую поперечную протяженность, располагаясь за первым режущим элементом (162) по направлению вращения, и заглублен относительно меньшего режущего элемента (162).
8. Лопастное долото по п.1, в котором корпус (110) долота включает несколько лопастей (118), отходящих от торцевой поверхности (112), имеющей первый ряд (141, 145, 149) режущих элементов и второй ряд (142, 146, 150) режущих элементов, расположенный за первым рядом (141, 145, 149) режущих элементов относительно направления вращения, причем пилотный режущий элемент и основной режущий элемент включают первый режущий элемент (162), имеющий режущую поверхность (113) относительно малой поперечной протяженности, расположенный в первом ряду (141, 145, 149) режущих элементов, и второй режущий элемент (164), имеющий режущую поверхность (113) относительно большей поперечной протяженности, расположенный во втором ряду (142, 146, 150) режущих элементов.
9. Лопастное долото по п.8, в котором первый ряд (141, 145, 149) режущих элементов и второй ряд (142, 146, 150) режущих элементов проходят в основном в радиальном направлении наружу от продольной оси (C/L) корпуса (110) долота.
10. Способ дробления подземной породы с использованием лопастного долота для роторного бурения, имеющего конфигурацию с пилотным режущим элементом, при осуществлении которого:
подготавливают лопастное долото для роторного бурения, включающее корпус (110) долота с торцевой поверхностью (112), лопастью (118) и осью (C/L), конфигурация которого обеспечивает его вращение вокруг указанной оси (C/L), и по меньшей мере один комплект (160) с пилотным режущим элементом, содержащий два режущих элемента (162, 164), размещенные либо на носовой части (172), или боковой части (174) лопасти (118) корпуса (110) долота, и каждый из которых включает режущую поверхность (113), выступающую по меньшей мере частично от торцевой поверхности корпуса (110) долота, а один (164) из двух режущих элементов (162, 164) расположен так, что по существу находится за другим (162) из двух режущих элементов (162, 164) относительно направления вращения вдоль траектории резания при вращении корпуса (110) долота вокруг указанной оси (C/L), причем один (164) из двух режущих элементов (162, 164), располагающийся сзади относительно направления вращения, имеет наибольший диаметр из указанных двух режущих элементов (162, 164),
осуществляют вращение лопастного долота и под весовой нагрузкой вводят в зацепление с подземной породой находящийся впереди по направлению вращения режущий элемент (162) из упомянутого по меньшей мере одного комплекта с пилотным режущим элементом, посредством чего осуществляют предварительное дробление породы и удаление части материала породы вдоль траектории резания, и вводят в зацепление с подземной породой режущий элемент (164), находящийся сзади относительно направления вращения, в поперечном направлении за пределами части, взаимодействующей с находящимся впереди по направлению вращения режущим элементом, посредством чего удаляют дополнительный материал породы.
11. Способ по п.10, при осуществлении которого не допускают существенного захвата породы непосредственно под расположенным сзади относительно направления вращения режущим элементом.
12. Способ по п.10, в котором обеспечивают лопастное долото несколькими комплектами (160) с пилотным режущим элементом.
13. Способ по п.12, в котором по меньшей мере один комплект (160) с пилотным режущим элементом включает ПКА режущие элементы (114).