Буровая коронка

 

БУРОВАЯ КОРОНКА,содержащая корпус и закрепленные на его рабо чем торце скважннои кернообразующие резцы, боковые грани которых образуют шламоотводящие каналы, о тличающаяся тем, что, с целью повьппения эффективности ее работы за счет улучшения условий для перемещения выбуренного шлама от периферии к центру, скважинои кернообразующие резцы смещень относительно диаметральных плоскостей, параллельных их режущей кромке, в сторону , противоположную направлению вращения корпуса, при этом величина смещения скважинообразующих резцов больше , чему кернообразующих. AAs

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 E 21 В 10/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 )

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3629754/22-03 (22) 25. 07. 83 (46) 23.01.87. Бюл. У 3 (71) Специальное конструкторское бюро Всесоюзного промьппленного объединения "Союзгеотехника" Министерства геологии СССР, (72) Э.Д. Мельник, А.Н. Пешков, В.Г. Кардьпп, И.В. Кузьмин, Н.Н. Марков и О.В. Смирнов (53) 622.24.051.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 474598, кл. Е 21 В 10/02, 1972.

Патент СССР Ф 878208, кл. Е 21 В 25/00, опублик. 1976.

„„Я0„„1120736 А (54) (57) БУРОВАЯ КОРОНКА, содержащая корпус и закрепленные на его рабочем торце скважино- и кернообразую- щие резцы, боковые грани которых образуют шламоотводящие каналы, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности ее работы за счет улучшения условий для перемещения выбуренного шлама от периферии к центру, скважино- и кернообразующие резцы смещены относительно диаметральных плоскостей, параллельных их режущей кромке, в сторону, противоположную направлению вращения корпуса, при этом величина смещения скважинообразукпцих резцов больше, чем у кернообразующих, 1120736

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, применяемому при бурении скважин с отбором керна, а именно к буровым коронкам.

Известна буровая коронка, приме- 5 няемая при бурении с гидротранспортом керна, содержащая корпус с торцовой поверхностью в виде обратного конуса, на которой расположены спиральные выступы, армированные породоразрушающими элементами и образующие шламоотводящие пазы.

Недостатком известной коронки является сравнительно небольшие рейсовая скорость и проходка. Это объяс!

5 няется тем, что в качестве породоразрушающих элементов в коронке использованы мелкие твердосплавные восьмигранные резцы, выход которых

20 за тело спиральных выступов ограничен их прочностью на скол. По мере износа резцов происходит повышение сопротивления перемещению шлама изза приближения торцов секторов к забою, что влечет за собой его зашламование, подклинки керна, и как следствие, необходимость подъема колонны для замены коронки.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности к достигаемому результату является буровая коронка, содержащая корпус и закрепленные на его рабочем торце скважино- и кернообразующие резцы, боковые грани которых образуют шламоотводящие кана35 лы.

Применение в данной коронке крупных резцов снижает количество их сколов при расходке бурового снаряда. Однако радиальная схема расположения резцов на прямом торце не способствует созданию оптимальных условий для очистки забоя скважины от шлама и эффективному разрушению горных пород. Кроме того, при большой величине выхода резцов ниже прямого торца создается возможность за. шламования забоя из-за поступления части потока очистного агента в затрубное пространство. Это уменьшает расход восходящей промывочной жидкости, а следовательно, и его подъемную способность. Поэтому в данной коронке для обеспечения принудитель55 ного направления потока очистного агента в центральный канал используется отбойное устройство. Применение последнего ведет к усложнению конструкции и снижению скорости спуско-подъемных операций из-за эффекта поршневания, создаваемого отбойным устройством.

Цель изобретения — повышение эффе ..тивности работы коронки за счет улучшения условий для перемещения выбуренного шлама от периферии к центру.

Поставленная цель достигается тем, что в буровой коронке, содержащей корпус и закрепленные на его рабочем торце скважино- и кернообразующие резцы, боковые грани которых образуют шламоотводящие каналы, скважино- и кернообразующие резцы смещены относительно диаметральных плоскостей, параллельных их режущей кромке, в сторону, противоположную направлению вращения корпуса, при этом величина смещения скважинообразующих резцов больше, чем у кернообразующих.

На фиг.1 изображена буровая колонка, продольный разрез на фиг.2— вид со стороны рабочего торца.

Буровая коронка включает корпус 1 с присоединительной резьбой 2. Рабочий торец 3 корпуса 1 выполнен в виде обратного конуса и армирован скважино- и кернообразующими резцами 4 и 5, выполненными из крупных пластин твердого сплава или искусственных алмазов. Скважинообразующие pesцы 4 установлены в пазах корпуса 1, а кернообразующие 5 крепятся посредством вставок 6. Резцы 4 и 5 установлены относительно диаметральных плоскостей А-А и Б-Б проведенных па-l раллельно их режущим кромкам 7 и 8, со смещением в сторону, противоположную направлению вращения корпуса 1. Причем величина смещения Ь резцов 4 больше смещения а резцов

5. Боковые грани резцов 4 и 5, обращенные друг к другу, совместно с рабочим торцом 3 корпуса образуют шламоотводящие пазы 9, через которые шлам в процессе бурения подается в шламоприемный коллектор 10, образованный корпусом 1 и выступающими кромками резцов 5. Резцы 4 и 5 установлены ступенчато, причем кернообразующие резцы 5 имеют превышение над скважинообразующими резцами 4., Коронка работает следующим образом.

0736

7 5

Редактор О. Филиппова Техред Ъ. Глущенко Корректор О. Луговая

Тираж 532: Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7657

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4

3 112

Под действием осевого усиления и крутящего момента резцы 4 и 5 производят разрушение породы, которая потоком очистного агента направляется из-под торца 3 коронки по шламоотводящим пазам 9 в шламоприемный коллектор 10 и далее нагнетается во внутреннюю полость двойной бурильной колонны. При этом благодаря смещению резцов 4 и 5 соответственно относительно диаметральныхплоскостей Аи Аи

Б-Б всторону,противоположную направлению вращения коронки, обеспечивается смещение частиц шлама .с передних их граней в направлении к коллектору 10, так как возникающая при резании сила направлена от периферии торца корпуса к центру. Для уменьшения сопротивления движению шлама резцы .4 имеют большее смещение по сравнению с резцами 5. Этому способствует и превышение кернообразующих резцов 5 над скважинообразующими 4, а также выполнение торца 3 в виде об ратного конуса.

5 Величина смещения диктуется кон кретными условиями бурения.

Указанная схема установки резцов позволяет также улучшить эффектив10, ность разрушения породы за счет образования ступенчатого забоя как в вертикальной, так и горизонтальной плоскостях. Все это повышает эффек 15 тивность работы предложенной коронки по сравнению с известными.

Предлагаемая коронка более, чем в

7 раз, превосходит серийную коронку по проходке при сопоставимых средневзвешенных механических скоростях в породах II YII категорий по буримоети