Патент на изобретение №2287658

(54) БУРОВАЯ КОРОНКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к буровым коронкам с алмазным вооружением для бурения скважин с отбором керна. Позволяет значительно увеличить эффективность работы коронки в целом. Коронка включает корпус и алмазосодержащую матрицу, разделенную промывочными пазами на секторы, армированные наружными и внутренними подрезными и объемными алмазами. Особенностью коронки является схема расположения подрезных алмазов, которые в вертикальной плоскости в каждом секторе установлены по наклонной линии, причем начало линии, находящееся в передней части сектора, смещено по высоте относительно другого конца линии в сторону присоединительной резьбы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к буровым коронкам с алмазным вооружением дяя бурения скважин с отбором керна.

Известна буровая коронка, включающая корпус и матрицу, разделенную промывочными пазами на отдельные секторы, армированные объемными и подрезными режущими элементами (см. авт.св. СССР №473801, кл. Е 21 В 10/48, 1973).

Недостатком этой коронки является малая механическая скорость бурения, обусловленная с использованием в качестве подрезных элементов твердосплавных стержней большого диаметра

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является буровая коронка, включающая корпус и алмазосодержащую матрицу разделенную промывочными пазами на секторы, армированные наружными и внутренними подрезными и объемными алмазами (см. авт.св. СССР №1348490, кл. Е 21 В 10/48, 1987).

Данная коронка только частично устраняет некоторые недостатки аналога.

Основным недостатком данной коронки является сравнительно быстрая «потеря» диаметра из-за значительных нагрузок, действующих на опережающие подрезные алмазы в каждом секторе, что объясняется нерациональной схемой размещения подрезных алмазов как по наружному, так и по внутреннему диаметру.

В связи с изложенным технической задачей изобретения является повышение эффективности работы коронки путем сохранения заданного диаметра скважины в течение всего времени работы коронки.

Поставленная техническая задача решается тем, что в алмазной буровой коронке, включающей корпус и алмазосодержащую матрицу, разделенную промывочными пазами на секторы, армированные наружными и внутренними подрезными и объемными алмазами, согласно изобретению в вертикальной плоскости подрезные алмазы в каждом секторе установлены по наклонной линии, причем начало линии, находящееся в передней части сектора смещен по высоте относительно другого конца линии в сторону присоединительной резьбы.

Решению поставленной технической задачи способствует также и то, что подрезные алмазы каждого сектора имеют разную износостойкость, увеличивающуюся от передней части сектора к задней.

Изобретение поясняется чертежами, где фиг.1 изображает общий вид коронки в продольном разрезе А-А на фиг.2; фиг.2 – вид коронки со стороны рабочего торца и фиг.3 – вид Б на фиг.2 в увеличенном масштабе.

Предложенная буровая коронка содержит цилиндрический корпус 1 с присоединительной резьбой 2 и матрицу 3, разделенную промывочными пазами 4 на рабочие секторы 5, армированные режущими элементами, преимущественно естественными или искусственными объемными 6, кернообразующими 7 и скважинообразующими 8 алмазами. В вертикальной плоскости подрезные алмазы 7 и 8 расположены по наклонной линии 9, причем начало линии 9, расположенное в передней части сектора 5, смещено относительно другого конца линии, расположенного в задней части сектора 5, в сторону присоединительной резьбы 2. При этом подрезные алмазы 7 и 8 каждого сектора имеют разную износостойкость, увеличивающуюся от передней части сектора к задней.

Принцип работы коронки заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента объемные алмазы 6 внедряются в породу и производят ее разрушение. Промывочная жидкость подхватывает разрушенную породу и выносит ее на поверхность. В процессе углубки скважины в работу вступают подрезные алмазы 7 и 8, которые калибруют соответственно стенки керна и скважины, сохраняя заданные параметры коронки по наружному и внутреннему диаметрам. При этом благодаря расположению подрезных алмазов по наклонной линии 9, опережающий конец которой смещен относительно замыкающего в сторону присоединительной резьбы 2, обеспечивается равномерная загрузка всех подрезных алмазов 7 и 8, что значительно снижает удельные нагрузки на них и сохраняет их работоспособность в течение всего времени работы коронки. Этому способствует также и то, что подрезные алмазы 7 и 8 каждого сектора 5 имеют разную износостойкость, увеличивающуюся от передней части сектора к задней. При предложенной схеме установки подрезных алмазов 7 и 8 нагрузки увеличиваются на них в направлении от передней части сектора 5 к задней и наибольшие нагрузки испытывает алмаз, являющийся замыкающим в каждом секторе 5. Благодаря тому, что замыкающие алмазы имеют большую износостойкость по сравнению с другими подрезными алмазами того же сектора, износостойкость которых увеличивается в сторону от передней части к задней, достигается равномерный износ всех подрезных алмазов 7 и 8.

Таким образом, предложенная схема установки подрезных алмазов позволяет увеличить проходку на коронку без «потери» диаметра скважины, что имеет особое значение при бурении глубоких скважин.

Формула изобретения

1. Алмазная буровая коронка, включающая корпус и алмазосодержащую матрицу, разделенную промывочными пазами на секторы, армированные наружными и внутренними подрезными и объемными алмазами, отличающаяся тем, что в вертикальной плоскости подрезные алмазы в каждом секторе установлены по наклонной линии, причем начало линии, находящееся в передней части сектора, смещено по высоте относительно другого конца линии в сторону присоединительной резьбы.

2. Буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что подрезные алмазы каждого сектора имеют разную износостойкость, увеличивающуюся от передней части сектора к задней.

РИСУНКИ