Буровая коронка

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к буровым коронкам с алмазным вооружением для бурения скважин с отбором керна. Позволяет значительно увеличить эффективность работы коронки в целом. Коронка включает корпус и алмазосодержащую матрицу, разделенную промывочными пазами на секторы, армированные наружными и внутренними подрезными и объемными алмазами. Особенностью коронки является схема расположения подрезных алмазов, которые в вертикальной плоскости в каждом секторе установлены по наклонной линии, причем начало линии, находящееся в передней части сектора, смещено по высоте относительно другого конца линии в сторону присоединительной резьбы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к буровым коронкам с алмазным вооружением дяя бурения скважин с отбором керна.

Известна буровая коронка, включающая корпус и матрицу, разделенную промывочными пазами на отдельные секторы, армированные объемными и подрезными режущими элементами (см. авт.св. СССР №473801, кл. Е 21 В 10/48, 1973).

Недостатком этой коронки является малая механическая скорость бурения, обусловленная с использованием в качестве подрезных элементов твердосплавных стержней большого диаметра

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является буровая коронка, включающая корпус и алмазосодержащую матрицу разделенную промывочными пазами на секторы, армированные наружными и внутренними подрезными и объемными алмазами (см. авт.св. СССР №1348490, кл. Е 21 В 10/48, 1987).

Данная коронка только частично устраняет некоторые недостатки аналога.

Основным недостатком данной коронки является сравнительно быстрая «потеря» диаметра из-за значительных нагрузок, действующих на опережающие подрезные алмазы в каждом секторе, что объясняется нерациональной схемой размещения подрезных алмазов как по наружному, так и по внутреннему диаметру.

В связи с изложенным технической задачей изобретения является повышение эффективности работы коронки путем сохранения заданного диаметра скважины в течение всего времени работы коронки.

Поставленная техническая задача решается тем, что в алмазной буровой коронке,включающей корпус и алмазосодержащую матрицу, разделенную промывочными пазами на секторы, армированные наружными и внутренними подрезными и объемными алмазами, согласно изобретению в вертикальной плоскости подрезные алмазы в каждом секторе установлены по наклонной линии, причем начало линии, находящееся в передней части сектора смещен по высоте относительно другого конца линии в сторону присоединительной резьбы.

Решению поставленной технической задачи способствует также и то, что подрезные алмазы каждого сектора имеют разную износостойкость, увеличивающуюся от передней части сектора к задней.

Изобретение поясняется чертежами, где фиг.1 изображает общий вид коронки в продольном разрезе А-А на фиг.2; фиг.2 - вид коронки со стороны рабочего торца и фиг.3 - вид Б на фиг.2 в увеличенном масштабе.

Предложенная буровая коронка содержит цилиндрический корпус 1 с присоединительной резьбой 2 и матрицу 3, разделенную промывочными пазами 4 на рабочие секторы 5, армированные режущими элементами, преимущественно естественными или искусственными объемными 6, кернообразующими 7 и скважинообразующими 8 алмазами. В вертикальной плоскости подрезные алмазы 7 и 8 расположены по наклонной линии 9, причем начало линии 9, расположенное в передней части сектора 5, смещено относительно другого конца линии, расположенного в задней части сектора 5, в сторону присоединительной резьбы 2. При этом подрезные алмазы 7 и 8 каждого сектора имеют разную износостойкость, увеличивающуюся от передней части сектора к задней.

Принцип работы коронки заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента объемные алмазы 6 внедряются в породу и производят ее разрушение. Промывочная жидкость подхватывает разрушенную породу и выносит ее на поверхность. В процессе углубки скважины в работу вступают подрезные алмазы 7 и 8, которые калибруют соответственно стенки керна и скважины, сохраняя заданные параметры коронки по наружному и внутреннему диаметрам. При этом благодаря расположению подрезных алмазов по наклонной линии 9, опережающий конец которой смещен относительно замыкающего в сторону присоединительной резьбы 2, обеспечивается равномерная загрузка всех подрезных алмазов 7 и 8, что значительно снижает удельные нагрузки на них и сохраняет их работоспособность в течение всего времени работы коронки. Этому способствует также и то, что подрезные алмазы 7 и 8 каждого сектора 5 имеют разную износостойкость, увеличивающуюся от передней части сектора к задней. При предложенной схеме установки подрезных алмазов 7 и 8 нагрузки увеличиваются на них в направлении от передней части сектора 5 к задней и наибольшие нагрузки испытывает алмаз, являющийся замыкающим в каждом секторе 5. Благодаря тому, что замыкающие алмазы имеют большую износостойкость по сравнению с другими подрезными алмазами того же сектора, износостойкость которых увеличивается в сторону от передней части к задней, достигается равномерный износ всех подрезных алмазов 7 и 8.

Таким образом, предложенная схема установки подрезных алмазов позволяет увеличить проходку на коронку без «потери» диаметра скважины, что имеет особое значение при бурении глубоких скважин.

1. Алмазная буровая коронка, включающая корпус и алмазосодержащую матрицу, разделенную промывочными пазами на секторы, армированные наружными и внутренними подрезными и объемными алмазами, отличающаяся тем, что в вертикальной плоскости подрезные алмазы в каждом секторе установлены по наклонной линии, причем начало линии, находящееся в передней части сектора, смещено по высоте относительно другого конца линии в сторону присоединительной резьбы.

2. Буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что подрезные алмазы каждого сектора имеют разную износостойкость, увеличивающуюся от передней части сектора к задней.