Буровая коронка



Буровая коронка
Буровая коронка
Буровая коронка

 


Владельцы патента RU 2445439:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Изобретение относится к области бурения, а именно к породоразрушающему инструменту для ударно-вращательного бурения. Буровая коронка содержит корпус, рабочий торец которого армирован износостойкими радиально расположенными вставками с цилиндрическим основанием и трехгранным призматическим лезвием, ориентированным параллельно оси цилиндрического основания и имеющим ширину меньше диаметра основания, при этом износостойкие вставки размещены в радиальных пазах конгруэнтной формы на торце корпуса. С целью увеличения ресурса работы бурового инструмента и снижения затрат на проведение буровых работ износостойкие вставка в плане выполнены Т-образной формы. Причем поперечная часть вставок расположена со стороны периферии и оснащена с наружной стороны выступами, при этом нижний торец поперечной части каждой вставки смещен относительно рабочей кромки лезвия в сторону, противоположную забою скважины. Достижению указанной цели способствует также и то, что призматическое лезвие оснащено конусообразным участком, соединяющим продольную и поперечную части вставки. Выступы на наружной поверхности поперечной части имеют в поперечном сечении клиновидную, или трапецеидальную, или прямоугольную, или полусферическую форму; причем выступы расположены параллельно оси корпуса коронки. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области бурения, а именно к породоразрушающему инструменту для ударно-вращательного бурения.

Известна буровая коронка для ударно-вращательного бурения, содержащая корпус с пазами на рабочем торце, в которых закреплены породоразрушающие вставки из износостойкого материала (см. авт. св. СССР №1606677 A1, кл. E21B 10/36, 1990 г.)

Недостатком данной коронки является малая эффективность в работе, связанная с быстрой «потерей» диаметра, что ведет к законушению коронки и резкому снижению скорости бурения. Другим недостатком коронки следует признать малую надежность крепления вставок, что особенно значительно сказывается при бурении ударно-вращательным способом из-за постоянных динамических нагрузок на вставки, а следовательно, и на соединительные сварные или паяные швы.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является буровая коронка, содержащая корпус, рабочий торец которого армирован износостойкими радиально расположенными вставками с цилиндрическим основанием и трехгранным призматическим лезвием, ориентированным параллельно оси цилиндрического основания и имеющим ширину меньше диаметра основания, при этом износостойкие вставки размещены в радиальных пазах конгруэнтной формы на торце корпуса (см. авт. св. СССР №320611 A1, кл. E21B 10/16, 1972 г.)

В этой коронке решен вопрос о надежности крепления вставок. К недостаткам ее следует отнести малую эффективность при использовании ее для разрушения твердых и трещиноватых пород. При бурении по твердым породам это связано с опережающим износом периферийной части вставок, работающих в гораздо более тяжелых условиях, чем остальная часть вставок, имеющих одинаковое вооружение с вооружением периферийной части. При бурении по трещиноватым породам это связано с возможностью заклинивания и разрушения износостойких вставок в случае попадания рабочих кромок их лезвий в трещины.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы коронки путем обеспечения более равномерной загрузки рабочей части вставок по всей их длине и исключения скола рабочих кромок лезвий.

Поставленный технический результат достигается тем, что в буровой коронке, содержащей корпус, рабочий торец которого армирован износостойкими радиально расположенными вставками с цилиндрическим основанием и трехгранным призматическим лезвием, ориентированным параллельно оси цилиндрического основания и имеющим ширину меньше диаметра основания, при этом износостойкие вставки размещены в радиальных пазах конгруэнтной формы на торце корпуса, согласно изобретению износостойкие вставки в плане выполнены Т-образной формы, причем поперечная часть вставки расположена со стороны периферии и оснащена со стороны наружной поверхности выступами, при этом нижний торец поперечной части каждой вставки смещен по высоте относительно рабочей кромки лезвия в сторону, противоположную забою скважины.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что:

- призматическое лезвие оснащено конусообразным участком, соединяющим поперечную и продольную части вставки;

- выступы вставки в поперечном сечении имеют клиновидную, или трапецеидальную, или прямоугольную, или полусферическую форму;

- выступы на поперечной части вставки расположены параллельно оси корпуса коронки.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид коронки, на фиг.2 - вид А на фиг.1, на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.2.

Буровая коронка содержит корпус 1, рабочий торец которого армирован износостойкими радиально расположенными вставками 2 с цилиндрическим основанием 3 и трехгранным призматическим лезвием 4. Лезвия 4 вставок 2 ориентированы параллельно оси цилиндрического основания 3 и имеют ширину меньше диаметра основания. Основания 3 вставок 2 размещены в радиальных пазах 5 конгруэнтной формы, выполненных на торце корпуса 1. При этом износостойкие вставки 2 в плане выполнены Т-образной формы, причем поперечная часть 9 вставки 2 расположена со стороны периферии. Наружная поверхность поперечной части 9 вставки 3 оснащена выступами 6, при этом нижний торец 7 поперечной части каждой вставки 2 смещен по высоте на величину Δh относительно рабочей кромки лезвия 4 в сторону, противоположную забою скважины. Поперечная часть 9 вставки 2 соединена с ее продольной частью конусообразным участком 8, при этом выступы 6 вставки 2 в поперечном сечении имеют клиновидную, или трапецеидальную, или прямоугольную, или полусферическую форму. С целью снижения потерь ударной энергии на коронку выступы 6 на поперечной части 9 вставки 2 расположены параллельно оси корпуса 1 коронки. Форма выполнения поперечного сечения выступов 6 выбирается в зависимости от физико-механических свойств разбуриваемых пород. При бурении по абразивным и твердым породам предпочтительно использовать выступы 6 прямоугольной и трапецеидальной формы, а при бурении по более мягким породам - использовать выступы клиновидную и сферическую формы.

Оснащение коронки вставками 2 с цилиндрическим основанием 3 обеспечивает равномерное распределение нагрузки на всю контактную поверхность при одновременном снижении удельных нагрузок. Благодаря выполнению основания 3 с диаметром, превышающим ширину лезвия 4, образуется замковое соединение с корпусом 1 коронки и тем самым обеспечивается высокая надежность крепления вставок 2 в пазах корпуса 1. Оснащение вставки 2 поперечной частью 9 позволяет усилить лезвие 2 вставки со стороны периферийного торца. Именно на этот торец лезвия 2 приходится основная нагрузка, т.к. она участвует как в разрушении забоя скважины, так и в калибровке ее стенок. Это позволяет уравновесить нагрузки, действующие на вставку 2. Этому способствует и наличие выступов 4 на торцевой части вставки, которые позволяют также и увеличить калибрующую способность вставок 6, а наличие пазов 10 между ними улучшает очистку забоя скважины от шлама и охлаждение рабочих элементов коронки. Для повышения прочности и предохранения поперечной части 9 от скола каждая вставка 2 выполнена с конусообразным участком 8, воспринимающим радиально направленные нагрузки на поперечную часть 9 вставки 2

Применение предложенной коронки позволит значительно увеличить ресурс ее работы и тем самым снизить затраты на проведение буровых работ.

1. Буровая коронка, содержащая корпус, рабочий торец которого армирован износостойкими радиально расположенными вставками с цилиндрическим основанием и трехгранным призматическим лезвием, ориентированным параллельно оси цилиндрического основания и имеющим ширину меньше диаметра основания, при этом износостойкие вставки размещены в радиальных пазах конгруэнтной формы на торце корпуса, отличающаяся тем, что износостойкие вставки в плане выполнены Т-образной формы, причем поперечная часть вставки расположена со стороны периферии и оснащена со стороны наружной поверхности выступами, при этом нижний торец поперечной части каждой вставки смещен по высоте относительно рабочей кромки лезвия в сторону, противоположную забою скважины.

2. Породоразрушающая вставка по п.1, отличающаяся тем, что призматическое лезвие оснащено конусообразным участком, соединяющим поперечную и продольную части вставки.

3. Породоразрушающая вставка по п.1, отличающаяся тем, что выступы в поперечном сечении имеют клиновидную, или трапецеидальную, или прямоугольную, или полусферическую форму.

4. Породоразрушающая вставка по п.1, отличающаяся тем, что выступы на поперечной части вставки расположены параллельно оси корпуса коронки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для использования в качестве алмазных коронок и долот, армированных синтетическими или природными алмазами, либо сверхтвердыми материалами для бурения скважин.

Изобретение относится к области бурения скважин с отбором керна с применением породоразрушающего инструмента, в частности к буровым коронкам с алмазным вооружением.

Изобретение относится к коронкам, предназначенным для бурения скважин с отбором керна по трещиноватым и перемежающимся по твердости породам при разведке месторождений на твердые полезные ископаемые и воду.

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

Изобретение относится к коронкам, предназначенным для бурения скважин с отбором керна по трещиноватым и перемежающимся по твердости породам при разведке месторождений на твердые полезные ископаемые и воду.

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

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бурении скважин различного целевого назначения как с отбором, так и без отбора керна в породах до XI категории по буримости.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бурении скважин различного целевого назначения с отбором так и без отбора керна в породах до XI категории по буримости.

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

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым коронкам, предназначенным для разрушения, преимущественно абразивных и перемежающихся по твердости пород

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

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

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

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

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам, предназначенным для бурения скважин с отбором керна

Изобретение относится к буровым коронкам, армированным природными и искусственными алмазами для бурения глубоких скважин. Обеспечивает увеличение механической скорости бурения, стойкости коронки, повышение сохранности керна. Алмазная ступенчатая буровая коронка включает алмазосодержащую с пилотом матрицу, разделенную торцевыми, внутренними и наружными боковыми, наклонными и дополнительными цилиндрическими промывочными каналами на секторы и корпус с наружной кольцевой проточкой. Дополнительные цилиндрические промывочные каналы, выходящие в торцевые промывочные каналы, расположены перпендикулярно рабочему торцу коронки и смещены по радиусу к периферии пилота матрицы, а диаметр дополнительного цилиндрического канала определяется по установленной зависимости, при этом суммарная площадь поперечных сечений внутренних боковых промывочных каналов коронки находится из расчетного соотношения. Кроме того, входные кромки дополнительных цилиндрических каналов выполнены коническими с острым углом при вершине конуса, а наклонные промывочные каналы выполнены с переменной емкостью, увеличивающейся в сторону наружной кольцевой проточки корпуса коронки. 2 ил.

Изобретение относится к буровым коронкам с алмазным вооружением для бурения скважин с отбором керна. Обеспечивает повышение проходки и механической скорости бурения, лучшее охлаждение матрицы и более качественную очистку забоя от шлама. Алмазная буровая коронка включает корпус, матрицу, разделенную промывочными пазами на армированные режущими элементами рабочие секторы с вогнутыми торцами, и размещенные в промывочных пазах пустотелые вставки, открытые со стороны забоя скважины и выполненные в поперечном сечении в форме кольцевых сегментов с выпуклыми торцами, конгруэнтными вогнутым торцам секторов. Каждый сектор матрицы выполнен с горизонтальными каналами, сообщенными с полостью пустотелых вставок, причем горизонтальные каналы выполнены конической формы, большее основание которых ориентировано в сторону вращения коронки. Горизонтальные каналы могут быть сообщены с полостью корпуса дополнительными каналами. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к буровым коронкам с алмазным вооружением для бурения скважин с отбором керна. Обеспечивает повышение эффективности работы коронки. Алмазная буровая коронка включает корпус и алмазосодержащую матрицу, разделенную промывочными пазами на секторы и содержащую импрегнированный и промежуточный слои, последний из которых выполнен с кольцевым выступом, взаимодействующим с ответной впадиной импрегнированного слоя. Кольцевой выступ промежуточного слоя выполнен в виде синусоиды с амплитудой, не превышающей половину ширины матрицы, при этом длина каждого сектора матрицы составляет не менее длины волны синусоиды. 2 ил.

Изобретение относится к области производства породоразрушающего алмазного инструмента, в частности импрегнированных алмазных буровых коронок, используемых при бурении скважин с отбором керна при разведке месторождений полезных ископаемых. Импрегнированная алмазная буровая коронка содержит кольцевой корпус и алмазоносный рабочий слой, разделенный промывочными пазами на сегменты. Сегменты образованы параллельными и образующими рабочую поверхность наклонными относительно оси коронки поверхностями и снабжены с наружной и внутренней стороны износостойкими элементами, Наклонные поверхности пересекаются с рабочей поверхностью сегментов с образованием на ней кольцевой площадки первоначального контакта коронки с забоем, имеющей в диаметральном направлении ширину, равную 15-35% от наибольшей ширины сегмента, при этом наклонные поверхности составляют угол с кольцевой площадкой 7-20°, кроме того, износостойкие элементы выполнены прямоугольной формы и расположены длинной стороной вдоль окружной поверхности сегмента. Такое выполнение коронки позволяет сократить время прирабатываемости рабочей поверхности коронки и увеличить срок службы коронки. 4 ил.
Наверх