Алмазная буровая коронка


 


Владельцы патента RU 2468178:

Панин Николай Митрофанович (RU)

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. Коронка включает корпус и алмазосодержащую матрицу, разделенную промывочными пазами на секторы, армированные наружными и внутренними подрезными и объемными алмазами. Особенностью предложенной коронки является схема расположения абразивного материала, размещенного в емкости, расположенной внутри матрицы и выполненной, по меньшей мере, с одной втулкой для выпуска абразивного материала, при этом выходная часть втулки в исходном положении перекрыта матричным материалом. Наружная поверхность емкости для абразивного материала может иметь биконическую форму, а верхняя часть ее может быть снабжена штифтом для жесткого соединения с корпусом. Выходная часть втулок на разных секторах может быть расположена на разном расстоянии от торца матрицы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

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

Известна буровая коронка, включающая корпус, алмазосодержащую матрицу, соединенную с корпусом приварочным слоем и разделенную промывочными пазами на отдельные секторы (см. авт. св. СССР №594291, кл. Е21В 10/48, 1975 г.).

Недостатком этой коронки является малая механическая скорость бурения, особенно при бурении по малоабразивным породам вследствие быстрого заполирования алмазов.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является алмазная буровая коронка, включающая корпус с присоединительной резьбой и алмазосодержащую матрицу, разделенную промывочными пазами на секторы и содержащую абразивный материал (см. авт. св. СССР №1402659, кл. Е21В 10/48, 1988 г.).

Данная коронка благодаря использованию абразивного материала позволяет избежать заполирования алмазов. Однако она не обеспечивает надежного соединениея матрицы с корпусом особенно при значительной высоте матрицы и наличии вибрации бурового инструмента. Это снижает эффективность работы известной коронки.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы коронки путем обеспечения надежного соединения матрицы с корпусом.

Указанный технический результат достигается тем, что в алмазной буровой коронке, включающей корпус с присоединительной резьбой и алмазосодержащую матрицу, разделенную промывочными пазами на секторы и содержащую абразивный материал, согласно изобретению абразивный материал размещен в емкости, размещенной внутри матрицы и выполненной, по меньшей мере, с одной втулкой для выпуска абразивного материала, при этом выходная часть втулки в исходном положении перекрыта матричным материалом.

Достижению поставленного технического результата способствует также и то, что:

- наружная поверхность емкости для абразивного материала имеет биконическую форму, а верхняя часть ее снабжена штифтом для жесткого соединения с корпусом;

- выходная часть втулок на разных секторах расположена на разном расстоянии от торца матрицы.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен общий вид коронки в продольном разрезе.

Предложенная буровая коронка содержит корпус 1 с присоединительной резьбой 2 и матрицу 3, разделенную промывочными пазами 4 на рабочие секторы 5 и содержащую абразивный материал 6. Абразивный материал, например кварцевый песок, размещен в емкости 7, расположенной внутри матрицы 3, и выполненной, по меньшей мере, с одной втулкой 8 для выпуска абразивного материала 6. При этом выходная часть втулки 8 в исходном положении перекрыта матричным материалом и удалена от плоскости забоя на определенную высоту, величина которой определяется физико-механическими свойствами разбуриваемых пород. Эта высота от h1 до h2 уменьшается и увеличивается соответственно по мере уменьшения и увеличения абразивности разбуриваемых пород. Чем менее абразивные породы и быстрее происходит заполирование алмазов, тем меньше должно быть расстояние от торца втулки 8 до торца матрицы 3 и наоборот, чем абразивное породы, тем выше от торца матрицы 3 располагается торец втулки 8. При этом наружная поверхность емкости 7 для абразивного материала 6 имеет биконическую форму, а верхняя часть ее снабжена штифтом 9 для жесткого соединения с корпусом 1. Биконическая форма емкости 7 образована двумя конусами 10 и 11 с общим основанием и вершинами, направленными в противоположные стороны. Размещение биконической емкости 7 в матрице 3 обеспечивает качественное сцепление с матрицей 3 и высокую надежность крепления матрицы 3 с корпусом 1 благодаря созданию замкового соединения между верхним конусом биконической емкости 7 с матрицей 3.

Принцип работы алмазной коронки заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента режущие элементы матрицы 3 внедряются в породу и разрушают ее. Разрушенная порода через пазы 4 удаляется на дневную поверхность. В процессе работы происходит износ матрицы 3, и при износе ее на заданную величину обнажаются выходные торцы втулок 8, и абразивный материал 6 начинает поступать под торец коронки, способствуя самозатачиванию режущих элементов матрицы 3 и уменьшению их заполирования. При этом благодаря расположению выходных торцов втулок 8 на разном расстоянии от забоя можно обеспечить дозированную подачу абразивного материала 6 под торец коронки.

Таким образом, предложенная конструкция коронки позволяет повысить эффективность работы коронки путем обеспечения надежного соединения матрицы с корпусом и предохранения режущих элементов матрицы от заполирования в процессе всего времени работы коронки.

1. Алмазная буровая коронка, включающая корпус и алмазосодержащую матрицу, разделенную промывочными пазами на секторы и содержащую абразивный материал, отличающаяся тем, что абразивный материал размещен в емкости, расположенной внутри матрицы и выполненной, по меньшей мере, с одной втулкой для выпуска абразивного материала, при этом выходная часть втулки в исходном положении перекрыта матричным материалом.

2. Алмазная буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что наружная поверхность емкости для абразивного материала имеет биконическую форму, а верхняя часть ее снабжена штифтом для жесткого соединения с корпусом.

3. Алмазная буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что выходная часть втулок на разных секторах расположена на разном расстоянии от торца матрицы.



 

Похожие патенты:

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

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

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 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.

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 абразивный материал, размещенный в емкостях, имеющих со стороны резьбы коническую форму, верхняя часть которых снабжена штифтом для жесткого соединения с корпусом, причем емкости расположены внутри матрицы и выполнены с втулкой для выпуска абразивного материала, выходная часть которой в исходном положении перекрыта матричным материалом. Рабочий торец секторов выполнен с несколькими соосно расположенными канавками, а емкости для абразивного материала выполнены с несколькими втулками, выходная часть которых расположена на торцах выступов, образованных между соосными канавками. Выходные торцы втулок могут быть расположены в передней по ходу вращения части торца выступов между соосными канавками. Выходная часть втулок на разных секторах может быть расположена на разном расстоянии от торца матрицы. 2 з.п. ф-лы, 3 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 с емкостями для абразивного материала, равномерно расположенными по всей окружности кольцевого выступа, при этом емкости для абразивного материала расположены в каждом секторе и оснащены втулками, выходная часть которых в исходном положении перекрыта матричным материалом и расположена в передней части сектора. Часть втулок для абразивного материала может быть выполнена вилкообразной формы, причем выходные участки их направлены в сторону скважино-кернообразующих частей матрицы. Секторы с вилкообразными втулками могут быть расположены с чередованием с секторами, снабженными одной втулкой, расположенной в средней части передней грани сектора. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх