БУРОВОЕ ДОЛОТО С ФИКСИРОВАННЫМИ РЕЗЦАМИ С ЭЛЕМЕНТАМИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФРАГМЕНТОВ КЕРНА

1. Буровое долото для получения фрагментов образцов керна из подземного пласта, содержащее:
корпус долота, имеющий центральную осевую линию долота и торец долота;
совокупность лопастей, проходящих радиально вдоль торца долота и разделенных совокупностью каналов прохода потока между собой,
при этом одна из совокупности лопастей является лопастью отбора керна, содержащей:
по существу вертикальную поверхность; и
наклонную поверхность,
при этом по существу вертикальная поверхность и наклонная поверхность интегрально соединены; и
совокупность режущих элементов, расположенных на совокупности лопастей,
при этом один из совокупности режущих элементов является первым режущим элементом, расположенным на лопасти отбора керна на первой радиальной позиции от центральной осевой линии долота.
2. Буровое долото по п. 1, в котором лопасть отбора керна дополнительно содержит:
откидку, расположенную между по существу вертикальной поверхностью и наклонной поверхностью, при этом по существу вертикальная поверхность, наклонная поверхность и откидка интегрально соединены.
3. Буровое долото по п. 1, в котором один из совокупности каналов прохода потока является желобом для удаления керна, установленным поперек центральной осевой линии долота относительно лопасти отбора керна.
4. Буровое долото по п. 3, в котором профиль желоба для удаления керна заглублен в корпус долота.
5. Буровое долото по п. 3, в котором опорная поверхность расположена между наклонной поверхностью лопасти отбора керна и желобом для удаления керна, и интегрально соединяет наклонную поверхность с желобом для удаления керна.
6. Буровое долото по п. 5,
в котором конический штырь расположен на опорной поверхности на центральной осевой линии долота или между центральной осевой линией долота и первой радиальной позицией,
при этом конический штырь выполнен встроенным в корпус долота так, что вершина конического штыря устанавливается аксиально над пересечением по существу вертикальной поверхности и наклонной поверхности.
7. Буровое долото по п. 1, в котором первая радиальная позиция первого режущего элемента дистанцируется от центральной осевой линии долота на расстояние, имеющее величину в диапазоне от 0,05 диаметра бурового долота до 0,25 диаметра бурового долота.
8. Буровое долото по п. 1, в котором по существу вертикальная поверхность лопасти отбора керна и наклонная поверхность лопасти отбора керна каждая содержит стойкий к истиранию материал c низким коэффициентом трения, при этом стойкий к истиранию материал c низким коэффициентом трения по существу вертикальной поверхности обеспечивает возможность разрушения породы.
9. Буровое долото по п. 8, в котором стойкий к истиранию материал c низким коэффициентом трения является теплоустойчивым поликристаллическим алмазом.
10. Буровое долото по п. 1, в котором наклонная поверхность лопасти отбора керна образует угол в диапазоне 15-20° с центральной осевой линией долота.
11. Буровое долото по п. 1, в котором центрально расположенные смежные концевые участки по меньшей мере двух из совокупности лопастей соединены вместе с помощью участка перемычки.
12. Буровое долото по п. 11, в котором одна по меньшей мере из двух лопастей совокупности является лопастью отбора керна.
13. Буровое долото по п. 1, в котором совокупность режущих элементов содержит импрегнированные алмазами частицы.
14. Буровое долото по п. 1, в котором совокупность режущих элементов содержит импрегнированные алмазами штыри.
15. Буровое долото по п. 1, в котором совокупность режущих элементов содержит одно или несколько из следующего:
резцы, имеющие по существу плоскую режущую поверхность;
конические режущие элементы; и
вращающиеся режущие элементы.
16. Буровое долото для получения фрагментов образцов керна из подземного пласта, содержащее:
корпус долота, имеющий центральную осевую линию долота и торец долота;
совокупность лопастей, проходящих радиально вдоль торца долота и разделенных совокупностью каналов прохода потока между собой,
при этом одна из совокупности лопастей является лопастью отбора керна,
при этом один из совокупности каналов прохода потока является желобом для удаления керна, установленным поперек центральной осевой линии долота относительно лопасти отбора керна; и
совокупность режущих элементов, расположенных на совокупности лопастей,
при этом один из совокупности режущих элементов является первым режущим элементом и расположен на лопасти отбора керна на первой радиальной позиции от центральной осевой линии долота,
при этом первый режущий элемент является коническим режущим элементом, встроенным в лопасть отбора керна так, что вершина конического режущего элемента ориентирована к центральной осевой линии долота,
при этом опорная поверхность расположена между лопастью отбора керна и желобом для удаления керна, и интегрально соединяет лопасть отбора керна с желобом для удаления керна,
при этом конический штырь расположен вблизи центральной осевой линии долота на опорной поверхности, и
при этом конический штырь выполнен встроенным в корпус долота так что вершина конического штыря устанавливается аксиально над первой радиальной позицией первого режущего элемента.
17. Буровое долото по п. 16, в котором профиль желоба для удаления керна заглублен в корпус долота.
18. Буровое долото по п. 16, в котором первая радиальная позиция первого режущего элемента дистанцируется от центральной осевой линии долота на расстояние, имеющее величину в диапазоне от 0,05 диаметра бурового долота до 0,25 диаметра бурового долота.
19. Буровое долото по п. 16, в котором центрально расположенные смежные концевые участки по меньшей мере двух из совокупности лопастей соединены вместе с помощью участка перемычки.
20. Буровое долото по п. 19, в котором одна по меньшей мере из двух лопастей совокупности является лопастью отбора керна.
21. Буровое долото по п. 16, в котором совокупность режущих элементов содержит импрегнированными алмазами частицы.
22. Буровое долото по п. 16, в котором совокупность режущих элементов содержит импрегнированные алмазами штыри.
23. Буровое долото по п. 16, в котором совокупность режущих элементов содержит одно или несколько из следующего:
резцы, имеющие по существу плоскую режущую поверхность;
конические режущие элементы; и
вращающиеся режущие элементы.
24. Буровое долото по п. 16, в котором лопасть отбора керна содержит:
по существу вертикальную поверхность; и
наклонную поверхность,
при этом по существу вертикальная поверхность и наклонная поверхность интегрально соединены.
25. Буровое долото по п. 24,
в котором по существу вертикальная поверхность лопасти отбора керна и наклонная поверхность лопасти отбора керна каждая содержит стойкий к истиранию материал c низким коэффициентом трения, и при этом стойкий к истиранию материал c низким коэффициентом трения по существу вертикальной поверхности обеспечивает возможность разрушения породы.
26. Буровое долото по п. 25, в котором стойкий к истиранию материал c низким коэффициентом трения является теплоустойчивым поликристаллическим алмазом.
27. Буровое долото по п. 24, в котором наклонная поверхность лопасти отбора керна образует угол в диапазоне 15-20° от центральной осевой линии долота.
28. Буровое долото по п. 24, в котором лопасть отбора керна дополнительно содержит:
откидку, расположенную между по существу вертикальной поверхностью и наклонной поверхностью,
при этом по существу вертикальная поверхность, наклонная поверхность и откидка интегрально соединены.
29. Способ получения фрагментов образцов керна из подземного пласта, в котором осуществляют:
скрепление бурового долота по п. 1 с нижним концом бурильной колонны;
вращение бурильной колонны, обеспечивающее проходку буровым долотом пласта с разрушением породы, создающую ствол скважины;
использование первого режущего элемента бурового долота для формирования фрагмента образца керна вблизи центральной осевой линии бурового долота во время вращения бурильной колонны,
при этом фрагмент образца керна имеет ширину, определяемую первой радиальной позицией первого режущего элемента;
использование наклонной поверхности лопасти отбора керна для приложения поперечной нагрузки на боковую поверхность фрагмента образца керна для обеспечения отрыва фрагмента образца керна от пласта после достижения некоторой длины фрагмента образца керна;
перемещение фрагмента образца керна в желоб удаления керна бурового долота; и
транспортировку фрагмента образца керна из желоба для удаления керна на поверхность через кольцевое пространство, образованное между стволом скважины и бурильной колонной.
30. Способ по п. 29, дополнительно содержащее следующий этап, на котором:
в случае, если наклонная поверхность лопасти отбора керна не может оторвать фрагмент образца керна от пласта, используют конический штырь, расположенный вблизи центральной осевой линии бурового долота для приложения осевой нагрузки на конец фрагмента образца керна для отрыва фрагмента образца керна от пласта после достижения некоторой длины фрагмента образца керна,
при этом конический штырь является встроенным в корпус долота так, что вершина конического штыря устанавливается аксиально над откидкой лопасти отбора керна.
31. Способ по п. 29, в котором соотношение длины фрагмента образца керна и ширины фрагмента образца керна больше или равно единице.
32. Способ по п. 29,
в котором ширина фрагмента образца керна имеет величину в диапазоне от 0,05 диаметра бурового долота до 0,25 диаметра бурового долота, и
при этом длина фрагмента образца керна имеет величину в диапазоне от 0,05 диаметра бурового долота до 0,25 диаметра бурового долота.
33. Способ получения фрагмента образца керна из подземного пласта, в котором осуществляют:
скрепление бурового долота по п. 16 с нижним концом бурильной колонны;
вращение бурильной колонны, обеспечивающее проходку буровым долотом пласта с разрушением породы, создающее ствол скважины;
использование конического режущего элемента, встроенного в лопасть отбора керна бурового долота для врубки в породу, когда фрагмент образца керна формируется вблизи центральной осевой линии бурового долота во время вращения бурильной колонны,
при этом фрагмент образца керна имеет ширину, определяемую первой радиальной позицией конического режущего элемента, встроенного в лопасть отбора керна;
использование конического режущего элемента, встроенного в лопасть отбора керна, для ослабления фрагмента образца керна, которое обеспечивает отрыв фрагмента образца керна от пласта после достижения некоторой длины фрагмента образца керна;
в случае, если конический режущий элемент, встроенный в лопасть отбора керна, не может оторвать фрагмент образца керна от пласта, использование конического штыря, расположенного вблизи центральной осевой линии бурового долота, для приложения осевой нагрузки на конец фрагмента образца керна для отрыва фрагмента образца керна от пласта после достижения некоторой длины фрагмента образца керна,
при этом конический штырь, расположенный вблизи центральной осевой линии бурового долота, является встроенным в корпус долота так, что вершина конического штыря устанавливается аксиально над первой радиальной позицией конического режущего элемента, встроенного в лопасть отбора керна;
перемещение фрагмента образца керна в желоб удаления керна бурового долота; и
подъем фрагмента образца керна из желоба для удаления керна на поверхность через кольцевое пространство, образованное между стволом скважины и бурильной колонной.
34. Способ по п. 33, в котором соотношение длины фрагмента образца керна и ширины фрагмента образца керна больше или равно единице.
35. Способ по п. 33,
в котором ширина фрагмента образца керна имеет величину в диапазоне от 0,05 диаметра бурового долота до 0,25 диаметра бурового долота, и при этом длина фрагмента образца керна имеет величину в диапазоне от 0,05 диаметра бурового долота до 0,25 диаметра бурового долота.
36. Способ по п. 33,
в котором конический режущий элемент ориентируют так, что конический режущий элемент образует угол в диапазоне от больше 0° до 45° с линией параллельной центральной осевой линии долота.