Алмазная буровая коронка

 

Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к породоразрушающему инструменту для бурения скважин с отбором керна. Алмазная буровая коронка состоит из кольцевого корпуса с присоединительной резьбой, матрицы с закрепленными на ней алмазосодержащими секторами. Секторы крепятся к матрице методом порошковой металлургии. Секторы выполнены в виде прямоугольных трапеций с острыми углами при большем основании. Острый угол прямоугольной трапеции каждого последующего сектора расположен со стороны, противоположной острому углу прямоугольной трапеции предыдущего сектора. Секторы разделены промывочными каналами. Через каждые три сектора установлен сектор в виде прямоугольника. Увеличивается механическая скорость бурения. 5 ил.

Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к породоразрушающему инструменту для бурения скважин с отбором керна.

Известна алмазная буровая коронка, принятая за аналог, состоящая из кольцевого корпуса с присоединительной резьбой, матрицы с закрепленными на ней алмазосодержащими секторами, разделенными промывочными секторами (а.с. СССР №473801, кл. Е 21 В 9/36, 1973). В аналоге площадь контакта режущих секторов большая. что приводит к небольшим удельным нагрузкам на породу, соответственно уменьшению углубки, а значит и уменьшению механической скорости бурения.

Также известна алмазная буровая коронка, принятая за прототип, состоящая из кольцевого корпуса с присоединительной резьбой, матрицы с закрепленными на ней алмазосодержащими секторами в виде прямоугольных трапеций с острыми углами при большем основании, при этом острый угол прямоугольной трапеции каждого последующего сектора расположен со стороны, противоположной острому углу прямоугольной трапеции предыдущего сектора, а секторы разделены промывочными каналами (а.с. СССР №719192, кл. Е 21 В 10/46). В прототипе в процессе бурения секторы, выполненные в виде прямоугольных трапеций, приобретают клиновидную форму. Тем самым увеличивается площадь контакта секторов с породой, соответственно уменьшается удельная нагрузка на породу, а значит уменьшается углубка в породу, значит и уменьшается механическая скорость бурения.

Задача изобретения состоит в увеличении механической скорости бурения.

Для решения этой задачи в алмазной буровой коронке, состоящей из кольцевого корпуса с присоединительной резьбой, матрицы с закрепленными на ней алмазосодержащими секторами в виде прямоугольных трапеций с острыми углами при большем основании, при этом острый угол прямоугольной трапеции каждого последующего сектора расположен со стороны, противоположной острому углу прямоугольной трапеции предыдущего сектора, а секторы разделены промывочными каналами, через каждые три сектора дополнительно установлен сектор в виде прямоугольника.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где изображены:

На фиг.1 - алмазная буровая коронка.

На фиг.2 - вид слева.

На фиг.3, 4, 5 - разрезы А-А, Б-Б, В-В алмазной буровой коронки.

Алмазная буровая коронка состоит из кольцевого корпуса 1 с присоединительной резьбой 2, матрицы 3 с закрепленными на ней алмазосодержащими секторами 4. Сектор 4 крепится к матрице методом порошковой металлургии. Секторы 4 выполнены в виде прямоугольных трапеций (см. фиг.3, 4 разрезы А-А, Б-Б) с острыми углами при большем основании. При этом острый угол прямоугольной трапеции каждого последующего сектора расположен со стороны, противоположной острому углу прямоугольной трапеции предыдущего сектора (см. фиг.2).

Секторы разделены промывочными каналами 5. Через каждые три сектора установлен сектор 6 в виде прямоугольника. Экспериментально выявлено, что оптимальным для решения поставленной задачи (увеличение механической скорости бурения) является установка сектора в виде прямоугольника через каждые три сектора.

Заявляемое устройство позволяет решить поставленную задачу.

Действительно, дополнительная установка секторов 6 в виде прямоугольников позволяет усилить периферийные части коронки дополнительными алмазами. Тем самым при бурении уменьшается износ периферийной части, следовательно, предотвращается переход рабочих поверхностей секторов 4 в клиновидную форму.

Таким образом, не происходит увеличения площади контакта секторов с породой (как в прототипе), следовательно, удельная нагрузка на породу не уменьшается, а механическая скорость бурения увеличивается.

Устройство работает следующим образом.

Алмазная буровая коронка закрепляется на колонковой трубе, которая ставится на забой скважины. При подаче осевой нагрузки и вращении происходит процесс углубки в породу. Выбуренная порода удаляется из забоя промывочной жидкостью.

Предложенная алмазная коронка обеспечивает увеличение механической скорости бурения.

Формула изобретения

Алмазная буровая коронка, состоящая из кольцевого корпуса с присоединительной резьбой, матрицы с закрепленными на ней алмазосодержащими секторами в виде прямоугольных трапеций с острыми углами при большем основании, при этом острый угол прямоугольной трапеции каждого последующего сектора расположен со стороны, противоположной острому углу прямоугольной трапеции предыдущего сектора, а секторы разделены промывочными каналами, отличающаяся тем, что через каждые три сектора дополнительно установлен сектор в виде прямоугольника.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5