Породоразрушающая вставка (варианты)



Породоразрушающая вставка (варианты)
Породоразрушающая вставка (варианты)

 


Владельцы патента RU 2462582:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Группа изобретений относится к буровым долотам, а именно к породоразрушающим вставкам для буровых долот. Обеспечивает повышение эффективности работы вставки. Породоразрушающая вставка включает хвостовик, рабочую головку с приливом, выступающим в плане за наружный диаметр хвостовика, и втулку, образующую своей боковой поверхностью прилив. Втулка жестко соединена с верхней частью ступенчато выполненной рабочей головки. По первому варианту выполнения верхняя ступень рабочей головки расположена эксцентрично относительно хвостовика, а по второму варианту втулка выполнена с эксцентричным каналом. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к буровым долотам, а именно к породоразрушающим вставкам для буровых долот, предназначенных для разрушения перемежающихся по твердости пород.

Известна породоразрушающая вставка, включающая рабочую головку с режущей кромкой и хвостовик с боковыми режущими кромками, при этом передняя часть зубка образована цилиндрической поверхностью, радиус которой больше радиуса цилиндрической поверхности задней части зубка (см. авт. СССР №794158, кл. Е21В 10/16, 1981).

Недостатком этой вставки является сложность изготовления и малый ресурс работы из-за частых сколов режущих кромок при разрушении твердых пропластков пород, особенно при использовании его в качестве калибрующего элемента.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является породоразрушающая вставка, включающая хвостовик и рабочую головку с приливом, выступающим в плане за наружный диаметр хвостовика (см. авт.св. СССР №1446267, кл. Е21В 10/16, 1988).

Данная породоразрушающая вставка благодаря выполнению рабочей головки с приливом расширяет область ее применения как для оснащения калибрующих поверхностей бурового инструмента (шарошечных долот и коронок), так и для оснащения промежуточных венцов. К недостаткам ее следует отнести сравнительно малую эффективность, особенно при бурении по абразивным породам. Это связано с тем, что при использовании вставок в качестве калибрующих элементов прилив вставок выходит из строя гораздо быстрее, чем остальная часть рабочей головки, т.к. калибрующая часть любой вставки работает в гораздо более сложных условиях из-за участия его одновременно в разрушении забоя и калибровке стенок скважины или керна.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы вставки, в первую очередь, при использовании ее в качестве калибрующего элемента.

Указанный технический результат по первому варианту достигается тем, что в породоразрушающей вставке, включающей хвостовик и рабочую головку с приливом, выступающим в плане за наружный диаметр хвостовика, согласно изобретению рабочая головка вставки выполнена ступенчатой формы, причем верхняя ступень расположена эксцентрично относительно хвостовика, а прилив рабочей головки образован жестко соединенной с эксцентричной ступенью рабочей головки втулкой, которой снабжена вставка, при этом боковая поверхность втулки армирована материалом, износостойкость которого выше, чем у материала рабочей головки вставки.

По второму варианту указанный технический результат достигается тем, что в породоразрушающей вставке, включающей хвостовик и рабочую головку с приливом, выступающим в плане за наружный диаметр хвостовика, согласно изобретению она снабжена втулкой, рабочая головка вставки выполнена ступенчатой формы, а прилив рабочей головки образован втулкой, выполненной с эксцентричным каналом, диаметр которого соответствует наружному диаметру верхней ступени рабочей головки, которая жестко соединена с втулкой, при этом боковая поверхность втулки армирована материалом, износостойкость которого выше, чем у материала рабочей головки вставки.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 и 2 представлен общий вид вставки в двух вариантах.

Предложенная вставка по первому варианту включает хвостовик 1 и рабочую головку 2 с приливом 3, выступающим в плане за наружный диаметр хвостовика 1. Рабочая головка 2 вставки выполнена ступенчатой формы, причем верхняя ступень 4 ее расположена эксцентрично относительно хвостовика 1. Вставка снабжена втулкой 5, жестко соединенной с эксцентричной ступенью 4 и образующей прилив 3 рабочей головки 2. При этом боковая поверхность втулки 5 армирована материалом, износостойкость которого выше, чем у материала рабочей головки 2 вставки. Так, если рабочая головка 2 вставки изготавливается из твердого сплава, то втулка 5 должна армироваться алмазным слоем. Если же рабочая головка 2 армируется алмазами, то для армировки втулки 2 должны использоваться более качественные алмазы, например, алмазы XX группы для рабочей головки 2 и алмазы ХУ группы для армировки втулки 5.

Породоразрушающая вставка по второму варианту включает хвостовик 1 и рабочую головку 2 с приливом 3, выступающим в плане за наружный диаметр хвостовика 1. Как и в первом варианте, вставка снабжена втулкой 5, рабочая головка 2 вставки выполнена ступенчатой формы, а прилив 3 рабочей головки 2 образован втулкой 5, выполненной с эксцентричным каналом 6, диаметр которого соответствует наружному диаметру верхней ступени 4 рабочей головки 2. Втулка 5 жестко соединена с верхней ступенью 4 рабочей головки 2, при этом боковая поверхность ее армирована материалом, износостойкость которого выше, чем у материала рабочей головки 2 вставки.

При армировке бурового долота или коронки предлагаемые вставки размещают на калибрующей части, ориентируя прилив 3 в сторону стенок скважины или керна. Такая схема расположения вставок позволяет значительно усилить калибрующую способность бурового инструмента и широко варьировать схемой поражения забоя как в буровых коронках, так и при использовании их для вооружения шарошечных долот.

Предложенная вставка позволяет повысить эффективности работы использующих их породоразрушающих инструментов, в первую очередь, при использовании ее в качестве калибрующего элемента.

1. Породоразрушающая вставка, включающая хвостовик и рабочую головку с приливом, выступающим в плане за наружный диаметр хвостовика, отличающаяся тем, что рабочая головка вставки выполнена ступенчатой формы, причем верхняя ступень расположена эксцентрично относительно хвостовика, а прилив рабочей головки образован жестко соединенной с эксцентричной ступенью рабочей головки втулкой, которой снабжена вставка, при этом боковая поверхность втулки армирована материалом, износостойкость которого выше, чем у материала рабочей головки вставки.

2. Породоразрушающая вставка, включающая хвостовик и рабочую головку с приливом, выступающим в плане за наружный диаметр хвостовика, отличающаяся тем, что она снабжена втулкой, а рабочая головка вставки выполнена ступенчатой формы, при этом прилив рабочей головки образован втулкой, выполненной с эксцентричным каналом, диаметр которого соответствует наружному диаметру верхней ступени рабочей головки, которая жестко соединена с втулкой, при этом боковая поверхность втулки армирована материалом, износостойкость которого выше, чем у материала рабочей головки вставки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к буровым долотам, а именно к породоразрушающим зубкам буровых долот, предназначенным для разрушения перемежающихся по твердости пород. .

Изобретение относится к коронкам для ударно-вращательного бурения, преимущественно по абразивным породам. .

Изобретение относится к области буровой техники и используется при производстве буровых долот, оснащенных пластинами из поликристаллических алмазов (PDC). .

Изобретение относится к области бурового породоразрушающего инструмента режущего типа, преимущественно с алмазным вооружением. .

Изобретение относится к буровым породоразрушающим инструментам режущего типа преимущественно с алмазным вооружением, а именно к способам их изготовления. .

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к изготовлению алмазных буровых долот. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, применяемому при проходке геологоразведочных скважин и может быть использовано во всех комбинированных способах разрушения горных пород.

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

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам для ударно-вращательного бурения, преимущественно по монолитным твердым породам

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым коронкам, и может быть использовано при бурении геологоразведочных скважин

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, в котором используются твердосплавные вставки, закрепляемые в корпусе инструмента методом запрессовки

Изобретение относится к буровому инструменту с твердосплавным или синтетическим алмазным вооружением. Обеспечивает повышение эффективности работы бурового инструмента, надежную фиксацию зубков. Буровой инструмент содержит корпус с отверстиями, в которых посредством фиксаторов закреплены породоразрушающие зубки с рабочей головкой и хвостовиком. Породоразрушающие зубки выполнены из нескольких элементов, каждый из которых представлен в виде части цилиндра с вертикальной плоской гранью в верхней части, причем хвостовик каждой части зубка выполнен в виде конуса с расширяющимся в сторону дна основанием, а отверстия под зубки выполнены в нижней части с ответным коническим расширением, при этом фиксатор установлен между плоскими гранями частей зубка, причем поверхности фиксатора со стороны стенок отверстия выполнены с выступами, а боковые стенки отверстий - с ответными впадинами. Боковые грани фиксатора в нижней части могут иметь клиновидную форму, а контактирующие с ними боковые грани частей зубка - ответные наклонные поверхности. Части зубка могут быть выполнены одинаковой конфигурации. Фиксатор может быть выполнен из материала с меньшей твердостью, чем материал рабочей головки частей зубка. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к буровым коронкам и долотам с алмазным вооружением для бурения скважин с отбором керна и сплошным забоем. Обеспечивает повышение эффективности работы благодаря очистке забоя от разрушенных частиц алмазов нижнего слоя. Алмазный буровой инструмент включает корпус с присоединительной резьбой и матрицу, армированную алмазами, размещенными в несколько рядов в лунках трафареток, изготовленных из более мягкого материала по сравнению с материалом матрицы. Корпус оснащен несколькими герметически закрытыми камерами, снабженными подпружиненными в осевом направлении пружиной сжатия обратными клапанами, расположенными со стороны рабочего торца матрицы, при этом пружина сжатия размещена в полости камеры и жестко соединена с корпусом. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к буровым инструментам с пассивными и активными элементами и к способам формирования такого инструмента. Обеспечивает замедление износа калибрующих и пассивных областей. Буровой инструмент содержит: корпус, имеющий торцевую поверхность на его дистальном конце и калибрующие области, включающие проходящие продольно вверх выступающие части нескольких лопастей, и хвостовик; переходную поверхность, включающую скос, расположенный между наружным диаметром на верхнем конце соответствующей калибрующей области и хвостовиком; и элемент для восходящего бурения, выполненный в виде детали, расположенной на переходной поверхности, проходящей от точки, прилегающей к переходной кромке между переходной поверхностью и соответствующей калибрующей областью, и имеющий пассивное расположение при нисходящем бурении и активное расположение при восходящем бурении или расширении ствола скважины снизу вверх. При осуществлении способа формирования бурового инструмента: формируют корпус, включающий активную область и пассивную область в режиме нисходящего бурения, причем активная область содержит части корпуса, дистальные относительно переходной кромки, а пассивная область включает части корпуса, проксимальные относительно переходной кромки, и пассивная область активна в режиме восходящего бурения; размещают элемент для восходящего бурения в пассивной области посредством размещения его на пластине крепления или формируют элемент для восходящего бурения интегрально с пластиной крепления; и прикрепляют пластину крепления к пассивной области. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к буровым коронкам и долотам с алмазным вооружением для бурения скважин с отбором керна и сплошным забоем. Обеспечивает увеличение эффективности работы бурового инструмента, очистку забоя от разрушенных частиц алмазов нижнего слоя. Алмазный буровой инструмент включает корпус с матрицей, разделенной промывочными пазами на секторы, армированные несколькими рядами рабочих слоев, содержащих трафаретки и размещенные в их лунках алмазы. Между рабочими слоями закреплены термоплавкие вставки, а рабочие слои оснащены сетками, в ячейках которых установлены алмазы, причем сетки соединены с пружиной растяжения, закрепленной в пазу корпуса. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений относится к области бурового инструмента и способам его изготовления. Технический результат обеспечивается геометрической компенсацией, используемой для улучшения точности, с которой элементы могут размещаться на буровых долотах, формируемых с использованием прессования частиц и спекания. При осуществлении способа формирования корпуса долота для роторного бурения прогнозируют ошибку расположения, которую будет иметь по меньшей мере один элемент из группы элементов на не полностью спеченном корпусе долота, при спекании не полностью спеченного корпуса долота до заданной конечной плотности, формируют по меньшей мере один элемент из группы элементов на не полностью спеченном корпусе долота в месте расположения, по меньшей мере частично определенном по прогнозируемой ошибке расположения, которую будет иметь по меньшей мере один из группы элементов, и спекают не полностью спеченный корпус долота до требуемой конечной плотности. Корпус долота для роторного бурения, не полностью спеченный, имеет профиль режущей поверхности с формой, отличающейся от заданной формы проектного профиля режущей поверхности полностью спеченного корпуса долота, формируемого из не полностью спеченного корпуса долота. 2 н.з. и 18 з.п. ф-лы, 14 ил.

Группа изобретений относится к конструкциям для использования в бурении подземных пород, включающим по меньшей мере один режущий элемент, в частности, к буровым долотам и инструменту с режущими элементами. Техническим результатом является повышение стабильности и срока службы бурового долота. Режущий элемент содержит объем суперабразивного материала, включающий: режущую поверхность, проходящую в двух измерениях и поперек продольной оси режущего элемента, причем часть режущей поверхности может быть не перпендикулярна продольной оси режущего элемента; заднюю границу, расположенную сзади режущей поверхности; и по меньшей мере один паз в режущей поверхности, начинающийся вблизи ее боковой границы и проходящий через по меньшей мере часть режущей поверхности. Паз может иметь переменную глубину, проходить через или по диаметру (диаметрам) режущей поверхности. К пазу могут прилегать ребра. 8 н. и 2 з.п. ф-лы, 22 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению алмазной буровой коронки методом пропитки. Разовую графитовую пресс-форму изготавливают со сквозными отверстиями, формы и размеры которых соответствуют нижней проекции сечения секторов матрицы коронки, при укладке алмазов, загрузке, формовании и прессовании шихты матрицы под графитовую пресс-форму помещают основание, верхняя поверхность которого повторяет профиль поверхности нижней части секторов матрицы, при спекании в вакуумной печи основание удаляют, при этом под каждым сектором матрицы коронки располагают таблетки из пропитываемого металла или сплава так, чтобы пропитка происходила снизу вверх. Обеспечивается саморегулируемая и равномерная дозировка пропитываемого металла или сплава во всех секторах матрицы, равномерная плотность матрицы, повышение выхода годного, а также исключается образование наплыва металла на корпус инструмента. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх