Буровая коронка

 

Использование: бурение скважин различного назначения с отбором керна. Сущность изобретения: коронка содержит короночное кольцо и закрепленные на его рабочем торце скважинообразующие, центральные и кернообразующие резцы. Скважинообразующие резцы развернуты относительно радиуса коронки по направлению ее вращения, а кернообразующие - против направления вращения. Передняя грань центральных резцов выполнена клиновидной формы, а сами резцы смещены в плане бтносительно скважинои кернообразующих резцов. 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (l i) (н)з Е 21 В 10/02, 10/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4797503/03 (22) 30.01.90 (46) 15,12.92. Бюл. М 46 (71) Киевский инженерно-строительный институт (72) Т.Е.Агалова-Лещинская, А.Ю.Вольтерс, В.П.Головань, Л.Е.Пелевин и В.Н.Смирнов (56) Авторское свидетельство СССР

М 596709, кл. Е 21 В 10/46, 1976..

Авторское свидетельство СССР

N303410,,кл. Е 21 В 10/02, 1969. (54) БУРОВАЯ КОРОНКА (57) Использование: бурение скважин разИзобретение относится к горному делу, в частности к средствам для бурения скважин большого диаметра.

Известен буровой инструмент, включающий полый цилиндрический корпус с закрепленными на его рабочем торце твердосплавными вставками с клиновидными асимметричными режущими кромками,расположенными под острым углом к ради- усу корпуса и выступающими эа его наружную поверхность.

Недостатком данного технического решения является низкое качество выбуриваемого керна. Это объясняется тем, что режущие кромки твердосплавных вставок выступают эа наружную поверхность корпуса и нарушают целостность керна, Наиболее близким аналогом по технической сущности к изобретению является техническое решение, в котором буровая коронка состоит из корончатого кольца с центральными, скважино- и кернообразующими резцами, установленными с неполличного назначения с отбором керна, Сущность изобретения: коронка содержит короночное кольцо и закрейленные íà его рабочем торце скважинообразующие, центральные и кернообразующие резцы. Скважинообраэующие резцы развернуты относительно радиуса коронки по направлению ее вращения, а"кернообразующие— против направления вращения, Передняя грань центральных резцов выполнена клиновидной формы, а сами резцы смещены в плане относительно скважино- и кернообра-, зующих резцов. 9 ил. ным перекрытием забоя и смещенных по высоте скалывателей.

Недостатком данного технического решения также является низкое качество выбуриваемого керна, Это вызвано тем. что скважино- и кернообразующие резцы, а также и центральный резец устайовлены в одном ряду и не образуют при работе зоны боковых расширений, Целью изобретения является улучшеwe качества керна за счет уменьшения возможности образования в нем трещин.

Это достигается тем, что буровая коронка, содержащая короночное кольцо и закрепленные на его рабочем торце скважинообразующие, центральные и кернообразующие резцы, развернутые относительно радиуса коронки в противоположных направлениях таким образом, что скважинообразующие резцы развернуты относительно радиуса по направлению вращения коронки, а кернообразующие — против направления вращения. При этом передняя грань центральных резцов выполнена кли1781408 новидной формы, а сами резцы смещены в плане относительно скважино- и кернообразующих резцов.

На фиг. 1 изображено короночное кольцо буровой коронки с обозначенными на нем режущими кромками резцов; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3- развертка траектории реза с изображенными на ней резцами; на фиг. 4- центральный резец; на фиг. 5 — скважинообразующий резец; на фиг. 6 — керйообразующий резец; на фиг. 7— схема взаимодействия резцов с грунтом, сечение Б-Б на фиг, 3; на фиг. 8-тоже, по В-В; на фиг, 9 — изображение группы скважинои кернообразующих и центральных резцов в аксонометрии..

Буровая коронка содержит короночное кольцо 1, на котором установлены центральные резцы 2, скважинообразующие резцы 3 и керноббразующие резцы 4.

Центральный резец 2 имеет клиновидную форму с центральным ойережающим ребром 5 и запаздывающими передними ребрами 6 и 7, при этом режущая кромка 8 образует с нормалью к продольной оси резца углы у ., Скважино- и кернообразующие

1 резцы 3 и 4 установлены в одном ряду и имеют опережающее ребро 9, эапаздывающее ребро 10 и режущую кромку 11, развернутую в плане относительно продольной оси резцов таким образом, что режущая кромка 11 образует с нормалью к продольной оси резцов угол y . При этом у скважи1 нообразующего резца 3 опережающоя кромка 9 располагается со стороны скважины, а у кернообраэующего резца 4 — со стороны керна, При вращении и подаче буровой коронки короночное кольцо 1 посредством резцов 2, 3, 4 взаимодействует с неразрушенным массивом грунта, разрабатывая при этом узкую кольцевую щель.

При взаимодействии скважино- и кернообразующих резцов 3 и 4 с грунтом у опережающих ребер 9 и запаздывающих 10

15

25

30: ное кольцо и закрепленные на его рабочем

45 образуются развалы, причем ширина развалов у ребер 10 в 2 — 2,5 раза больше, чем у ребер 9. Таким образом, максимальные развалы образуются в зоне между резцами 3 и

4 у эапаздывающих ребер 10. При этом силы резания от резцов 3 и 4 действуют на неразрушенный гребень грунта, оставленный между ними, в результате чего гребень грунта испытывает напряженное состояние, вследствие чего в нем образуются трещины, что приводит к его ослаблению. Ослабленный гребень легко скалывается опережающим ребром 5 центрального резца 2, который установлен по центру короночного кольца 1 вслед за резцами 3 и 4.

Со стороны опережающих ребер 9 резцов 3 и.4 образующиеся развалы имеют меньшую площадь в поперечном сечении, что способствует образованию прямолинейных стенок скважины и керна и качество керна улучшается.

Такая схема расстановки и форма резцов 3, 4 и 5 исключает вдавливание разрушенного грунта в стенки забоя и керна, благодаря этому напряжение в керне снижается, склонность к трещинообразованию уменьшается, а качество керна улучшается.

Формула изобретения

Буровая коронка, содержащая короночторце скважинообразующие, центральные и кернообразующие резцы, из которых скважино- и кернообразующие резцы развернуты относительно радиуса коронки в противоположных направлениях, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью улучшения качества керна за счет уменьшения образования в нем трещин, скважинообразующие резцы развернуты относительно радиуса по направлению вращения коронки, а кернообразующие — против направления вращения, при этом передняя грань центральных резцов выполнена клиновидной формы, а сами резцы смещены в плане относительно скважино- и кернообразующих резцов.

1781408 f781408

ФИИ, 3 ч, Фца, 5

\ фиа. 8

1781408. Составитель Т.Агалова-Лещинская

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор 0.КРавйоаа

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагщмюм, ЯИ

Заказ 4261 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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