Алмазный породоразрушающий инструмент

 

Изобретение относится к алмазному породоразрушающему инструменту. Цель изобретения - повышение надежности инструмента в работе за счет предохранения его от прижога. Алмазный породоразрушающий инструмент включает корпус 1, термоплавкий фиксатор 3, узел передачи крутящего момента на алмазосодержащую матрицу (М) 2 и узел сигнализации о срабатывании фиксатора 3 в виде кольцевой наружной эластичной манжеты (ЭМ) 7, соединенной с корпусом и М 2. Установлена ЭМ 7 с возможностью осевой деформации и поворота относительно корпуса и М 2. К корпусу прикреплена зафиксированная от осевого перемещения втулка 8, размещенная на корпусе с возможностью поворота. В процессе бурения при перегреве М 2 установленный в кольцевой проточке между торцовыми поверхностями корпуса и М 2 термоплавкий фиксатор 3 расплавляется. Корпус опускается относительно М 2. Перемещаясь вместе с корпусом ЭМ 7 деформируется в осевом направлении и перекрывает затрубное пространство между инструментом и стенкой скважины, что повышает давление в напорной магистрали. Создается дополнительное сопротивление вращению М 2 вплоть до ее полной остановки, что снижает вероятность прижога инструмента. При этом сокращается непроизводительные затраты времени, связанные с прижогом. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1!!9! SU (!и (SO 4 Е 21 В 10/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4288414/23-03 (22) 22,07.87 (46) 30.10.89..Бюп, ¹ 40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт экономики минерального сырья и .геологоразведочных работ (72) В,M.Ïèòåðñêèé, Н.M,Ïàíèí, А,Е.Козловский, В,Л,Гой, E.И.Суслов и IO.E.Будюков (53) 622.24,051.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 1087650, кл, Е 21 В 10/46, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1312154, кл, E 21 В 10/48, 1985.

2 (54) АЛМАЗНЫЙ ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ (57) Изобретение относится к алмазному породоразрушающему инструменту.

Цель изобретения — повышение надежности инструмента в работе за счет предохранения его от прияоэга. Алмазный породоразрушающий инструмент включает корпус 1, термоплавкий фиксатор 3, узел передачи крутящего момента на алмазосодержащую матрицу (M) 2 и узел сигнализации о срабатывании фиксатора 3 в виде кольцевой

1518479

5 l0

30 наружной эластичной манжеты (ЗМ) 7, соединенной с корпусом и М 2, Установлена 3М 7 с возможностью осевой деформации и поворота относительно корпуса 1 и .М 2, К корпусу прикреплена зафиксированная от осевого перемещения втулка 8, размещенная на корпусе с возможностью проворота. В процессе бурения при перегреве M 2 установленный в кольцевой проточке между торцовыми поверхностями корпуса и И 2 термоплавкий фиксатор 3 расплавляется, Корпус опускается отИзобретение относится к породоразрушающим инструментам с алмазным вооружением.

Цель изобретения — повышение надежности инструмента в работе за счет предохранения .его от прюкога, На чертеже изображен породоразрущающий инструмент (на левой половине — в исходном положении; на праной половине — после срабатывания фиксатора и узла сигнализации), общий вид, Алмазный породоразрушающий инструмент включает корпус 1,. алмазосодержащую матрицу 2, термоплавкий фиксатор 3, например, из. цинка, размещенный в кольцевой проточке 4 между торцовыми поверхностями корпуса 1 и матрицы 2, узел передачи крутящего момента.от корпуса 1 к матрице 2 и узел сигнализации о срабатывании фиксатора 3, Узел передачи крутящего момента выполнен в виде взаимодействующих между собой кулачков 5:5а на корпусе 1 и 5б — на съемном фланце 6 матрицы 2, Узел сигнализации о сра.— батывании термоплавкого фиксатора 3 выполнен в виде кольцевой наружной эластичной манжеты 7, которая присое50 динена к матрице 2 через фланец 6, а к корпусу 1 — через зафиксированную от осевого перемещения втулку 8, установленную с возможностью проворота на наружной поверхности корпуса 1, 55 который соединен с бурильной колонной 9. Втулка 8 зафиксирована относительно корпуса от осевого перемещения штифтом 10, входящим в кольцевую носительно И 2, Перемещаясь вместе с корпусом 3М 7 деформируется в осевом направлении и перекрывает затрубное пространство между инструментом и стенкой скважины, что повышает давление в напорной магистрали, Создается дополнительное сопротивление враще нию М 2 вплоть до ее полной остановки, что снижает вероятность прижога инструмента, При этом сокращаются непроизводительные затраты времени, связанные с прижогом, 1 з,п, ф-лы, 1 ил, проточку 11 на наружной поверхности корпуса 1. Расстояние между торцовыми поверхностями втулки 8 и фланца 6 должно быть больше длины контакта кулачков Sa.и 5б., Матрица 2 выполнена с торцовыми пазами 12 для промывочной жидкости

Алмазный породоразрушающий инструмент работает следующим образом, Под действием осевой нагрузки и крутящего момента алмазосодержащая матрица 2 осуществляет разрушение породы, которая выносится на поверхность промывочной жидкостью, подавае— мой с поверхности насосами через бурильную колонну 9 и промывочные пазы 12. В случае возникновения аварийной ситуации, связанной с перегревом алмазосодержащей матрицы 2, термоплавкий фиксатор 3 расплавляется, корпус 1 опускается в кольцевую проточку 4 (см. правую часть чертежа) относительно матрицы 2, кулачки 5а и 5б выходят из зацепления и матрица

2 перестает. вращаться или вращается значительно медленнее, чем корпус 1, Одновременно с этим эластичная манжета 7, перемещаясь вместе с корпусом

1, деформируется в осевом направлении и перекрывает кольцевой зазор между инструментом и стенкой скважины, В результате создается дополнительное сопротивление вращению матрицы 2 вплоть до ее полной остановки, что снижает вероятность прижога инструмента ; а на поверхность поступает-. сигнал о срабатывании фиксатора, о чем судят по резкому повышению давления напорной магистрали, Одновременно

Составитель Ю,Палащенко

Редактор А,Лежнина Техред Л,Сердюкова Корректор Л.Бескид

Заказ 6579/36 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101

5 151 с этим .промывочная жидкость, поступающая через пазы 12 под матрицу 2 и в затрубную полость до эластичной манжеты, создает направленное в сторону устья скважины усилие, способствующее лучшему охлаждению матрицы 2 и предотвращению прижога инструмента.

При получении на цовермности аварийного сигнала прекращают подачу инструмента и вращение, затем приподнимают его над забоем, После этого приступают к ликвидации аварийной ситуации, Изобретение может быть использовано как в алмазных коронках, так и в алмазных долотах, Применение его позволяет резко сократить непроизводительные затраты времени, связанные с прижогом алмазного инструмента, Формула изобретения

1. Алмазный породоразрушающий инструмент, включающий корпус с узлом

8479 6 передачи крутящего момента на алмазосодержащую матрицу, термоплавкий фиксатор, размещенный в кольцевой проточке между торцовыми поверхностями корпуса и матрицы узел сигнализации о срабатывании термоплавкого фиксатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности ин1g струмента в работе за счет предохранения его от прижога, узел сигнализации выполнен в виде наружной эластичной манжеты, соединенной с корпусом и. матрицей с возможностью осевой де15 формации до стенок .скважины и проворота относительно корпуса или матрицы.

2. Инструмент по п, 1, о т л и ч а ющий с я тем, что он снабжен втулкой, размещенной на корпусе с

20 возможностью проворота и зафиксированной в осевом направлении, причем втулка жестко соединена с эластичной манжетой,