Алмазный породоразрушающий инструмент

 

Изобретение относится к горной пром-сти. Цель - повышение эксплуа - тационной стойкости инструмента за счет увеличения прочности соединения корпуса с матрицей и перераспределения зон повышенного напряжения между корпусом и матрицей. Инструмент содержит корпус 1 и алмазосодержащую матрицу 2 с соединением между собой типа кольцевой выступ 6 - кольцевой паз 7. Кольцевой выступ 6 и соответствующий ему кольцевой паз 7 расположены эксцентрично относительно продольной оси корпуса 1 и матрицы 2. Выступ 6 выполнен на матрице 2, а ответный паз 7 - на корпусе. Использование данного инструмента позволяет повысить производительность бурения ,за счет роста его проходки и скорости бурения. Достигается это благодаря повышению надежности соединения матрицы 2 с корпусом 1, равномерному распределению нагрузок по всей ширине торца и возможности применения более форсированных режимов бурения . 1 з.п.ф-лы, 5 ил. О « (Л

СОЮЗ СОВЕТСних

РЕСПУБЛИК (S>)S Е 2 В 10/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изоБРетениям и отнРытиям пРи Гннт сссР (21) 4459998/03 (22) 14. 0/. 88 (46) 07.05.91. Бюл. М - 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт экономики минерального сырья и геологоразведочных работ (72) В.М.Питерский, Н.М.Панин, E,È.Cóñëoâ, В.А.Кирсанов, Ю.Е.Будюков и А.А.Гоов (53) 622.24.05!.7(088.8) (56) Патент CELA 1Ô 2662738, кл.175-330, опублик. 1950. (54) АЛМАЗНЫЙ ПОРОДОРАЗРУ1ЯАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ (57) Изобретение относится к горной пром-сти. Цель — повышение эксплуа— тационной стойкости инструмента за счет увеличения прочности соединения корпуса с матрицей и перераспределения зон повышенного напряжения между

„.SU.„1647118 A 1

2 корпусом и матрицей.. Инструмент содержит корпус 1 и алмазосодержащую матрицу 2 с соединением между собой типа кольцевой выступ 6 — кольцевой паз 7. Кольцевой выступ 6 и соответствующий ему кольцевой паз 7 расположены эксцентрично относительно продольной оси корпуса 1 и матрицы 2.

Выступ 6 выполнен на матрице 2, а ответный паз 7 — на корпусе. Использование данного инструмента позволяет повысить производительность бурения,за счет роста его проходки и скорости бурения. Достигается это благодаря повышению надежности соединения матрицы 2 с корпусом 1, равномерному распределению нагрузок по всей ширине торца и возможности применения более форсированных режимов бурения. з,п.ф-лы, 5 ил. С:

16471 l8

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к алмазному породоразрушающему инструменту для бурения скважин как с отбором керна, так и сплошным забоем.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной стойкости инструмента за счет обеспечения прочного соединения корпуса с матрицей и перерас- 10 пределения зон повышенного напряжения между корпусом и матрицей, На фиг.l и 2 изображен породоразрушающий инструмент с отбором керна, продольный разрез; на фиг.3 — то же, 15 вид сбоку; на фиг,4 — схема выполнения. соединения корпуса с матричным кольцом; на фиг.5 — породоразрушающий инструмент для бурения сплошным забоем, продольный разрез.

Породоразрушающий инструмент включает корпус 1 и матрицу . — матричное кольцо 2, армированное алмазами 3 и разделенное промывочными пазами 4 на секторы. Матричное кольцо 2 и кор- 25 пус 1 имеют соединение 5 типа кольцевой выступ — кольцевой паз. Корпус 1 с выступом 6 может быть выполнен в виде ласточкина хвоста, а матричное кольцо 2 — с пазом ответной 1 формы (фиг.1 и 5).Соединение 5 может быть выполнено в виде кольцевого паза 7 на торце корпуса 1 и ответного выступа на торце матричного кольца 2, обращенном в сторону торца корпуса 1 (фиг.2). При этом паз 7 имеет по высоте переменную ширину, а меньшее основание паза 7 обращено в сторону матрицы 2. Такое выполнение соединения 5 обеспечивает замковое соедине- 40 ние матричного кольца 2 с корпусом 1, предохраняющим их от относительного осевого перемещения.

Однако. возможно выполнение кольцевого выступа 6 и ответного ему паза 45 имеющими в продольном сечении прямоугольную, трапецеидальную .или дру— гую форму. При любой форме выполнения выступа 6 и паза 7 соединение 5 располагают эксцентрично относитель50 но продольной оси 8 корпуса 1 и матричного кольца 2. Величина эксцентриситета е выбирается в зависимости от типоразмера породоразрушающего инструмента. Эксцентричное расположеНИЕ ПРОДОЛЬНЫХ ОСЕЙ КОЛЬЦЕВОГО BbICTjj

>5 па 6 и корпуса с матричным коль-. цом 2 предохраняет последние от проворота одного относительно другого, а кроме того, это способствует перераспределению зон повышенного напряжения между выступом 6 корпуса 1 и матричным кольцом 2,возникающих на участ— ках с наименьшей толщиной матрицы.

Учитывая, что таким участком в породоразрушающем инструменте является зона контакта кольцевого выступа 6 с матричным кольцом 2,. эксцентричное расположение соединения 5 обеспечивает равномерную нагрузку по всей ширине торца корпуса 1.

Матричное кольцо 2 может быть армировано алмазами 3 как естественными, так и синтетическими, причем как в виде крупных режущих элементов, так и в .дробленном виде. Корпус 1 снабжен присоединительной резьбой 9 и в верхней части выполнен с конической расточкой 10 поц кернорватель (не показан) в случае выполнения инструмента в вице буровой коронки (фиг.1 и 2).

Принцип работы инструмента заключается в следующем.

Породоразрушающий инструмент посредством резьбы 9 присоединяется к бурильной колонне и опускается в скважину. Под действием осевой HB грузки и крутяшего момента алмазы 3 внедряются в породу и разрушают ее.

Разрушенная порода удаляется с забоя промывочной жидкостью, подаваемой с поверхности через бурильную колонну и промывочные пазы 4. Крутящий момент передается от корпуса на матричное кольцо 2 через эксцентричное соединение. 5 типа кольцевой выступ — кольцевой паз, которое благодаря эксцентричному расположению исключает образование аномально нагруженных кольцевых участков на торце матричного кольца 2 и тем самым повышает эксплуатационную стойкость инструмента.

В случае прихвата инструмента матричное кольцо 2 удерживается на корпусе 1 замковым соединением или в виде выступа 6 в форме ластсчкина хвоста, или в виде паза 7 переменного сечения, обращенного большим основанием в сторону резьбы 9.

Применение предложенного породоразрушающего инструмента позволит повысить производительность бурения за счет рбста его проходки и скорости бурения Достигается это благодаря повышению надежности соединения матричного кольца с корпусом, равномерl 6471 ному распределению нагрузок по всей ширине торца и воэможности применения более форсированных режимов бурения.

Формула изобретения

1. Алмазный породораэрушающий инструмент, содержащий корпус и алмазосодержащую матрицу с соединением между собой типа кольцевой выступ — кольцевой паз, отличающийся тем, что, .с целью повьпления эксплуатацион!

6 ной стойкости инструмента за счет увеличения прочности соединения корпуса с матрицей и перераспределения зон повышенного напряжения между корпусом и матрицей, кольцевой выступ и соответствующий ему кольцевой паз расположены эксцентрично относительно продольной оси корпуса и матрицы.

2. Инструмент по п.), о т л и— ч а ю шийся тем, что кольцевой выступ соединения выполнен на матрице, а ответный паз — на корпусе, 1647118

Составитель А .Хромин

Текред Л,Олийнык Корректор Н.Ревская

Редактор А.Козориз

Тираж 378 Подписное

ВНИИПИ Государ< тнс (ного комитета по изобретениям и открытиям цри ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская на6., д. 4/5

Заказ 1383

Производ< твенно-издательский ком инат Патент", г . Ужгород, ул. Гагарина, 101