Буровая коронка (варианты)
Группа изобретений относится к коронкам, предназначенным для бурения скважин с отбором керна. Обеспечивает повышение эффективности работы коронки. Коронка содержит короночное кольцо, торец которого разделен промывочными пазами на секторы, армированные скважино- и кернообразующими резцами. Особенностью коронки является то, что скважино- и кернообразующие резцы выполнены в плане в виде прямоугольных трапеций, меньшие основания которых обращены в сторону вращения коронки. При этом наклонные боковые стороны трапеций, обращенные одна к другой, выполнены вогнутой формы или в виде прямой линии и образуют между собой соединенный с промывочными пазами вспомогательный канал для промывочной жидкости. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Известна буровая коронка, включающая корпус с породоразрушающими вставками, состоящими из опорной пластины, основных, керно- и скважинообразующих резцов со ступенчатым расположением и со смещением основных и керно- и скважинообразующих резцов в радиальной плоскости (см. авт.св. СССР №530941, кл. Е21В 10/02, 1976 г.).
К недостаткам данной коронки следует отнести сложность монтажа вставок в гнездах корпуса, что неминуемо снижает качество изделий и снижает их технико-экономические показатели.
Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является буровая коронка, содержащая короночное кольцо, торец которого разделен промывочными пазами на секторы, армированные скважино- и кернообразующими резцами (см. Корнилов Н.И. и др. Породоразрушающий инструмент для геологоразведочных скважин. М.: Недра, 1079 г, с.163, рис.111.14).
Недостатком этой коронки является малая эффективность в работе, связанная с некачественной очисткой забоя скважины от шлама, приводящая к повторному измельчению разрушенной породы и, как следствие этого, к усиленному износу резцов и выходу коронки из строя.
В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы коронки путем улучшения очистки забоя от шлама.
Указанный технический результат по первому варианту достигается тем, что в буровой коронке, содержащей короночное кольцо, торец которого разделен промывочными пазами на секторы, армированные скважино- и кернообразующими резцами, согласно изобретению скважино- и кернообразующие резцы выполнены в плане в виде прямоугольных трапеций, меньшие основания которых обращены в сторону вращения коронки, а наклонные боковые стороны трапеций, обращенные одна к другой, выполнены вогнутой формы и образуют проходной канал для промывочной жидкости, соединенный с промывочными пазами.
Решению поставленной задачи способствует также и то, что:
- каждый проходной канал соединен с промывочным пазом, расположенным спереди по ходу вращения коронки, посредством наклонного канала.
По второму варианту указанный технический результат достигается тем, что в буровой коронке, содержащей короночное кольцо, торец которого разделен промывочными пазами на секторы, армированные скважино- и кернообразующими резцами, согласно изобретению скважино- и кернообразующие резцы выполнены в плане в виде прямоугольных трапеций, меньшие основания которых обращены в сторону вращения коронки, а наклонные боковые стороны трапеций, обращенные одна к другой, выполнены в виде прямой и образуют проходной канал для промывочной жидкости, соединенный с промывочными пазами.
Решению поставленной задачи способствует также и то, что:
- каждый проходной канал соединен с промывочным пазом, расположенным спереди по ходу вращения коронки, посредством наклонного канала
Изобретение поясняется чертежами, где фиг.1 изображает общий вид коронки, на фиг.2 - вид коронки со стороны рабочего торца; на фиг.3 - два варианта выполнения твердосплавных резцов в плане в увеличенном масштабе.
Буровая коронка включает короночное кольцо 1 с присоединительной резьбой, промывочными пазами 3, разделяющими торец коронки на секторы 5, армированные скважино- и кернообразующими резцами 6 и 7. Резцы 6 и 7 выполнены в плане в виде прямоугольных трапеций, меньшие основания 9 которых обращены в сторону вращения коронки, а наклонные боковые стороны 8 трапеций обращены одна к другой и выполнены вогнутой формы (левая часть на фиг.3) или в виде прямой линии (правая часть на фиг.3). Грани резцов 6 и 7, соответствующие наклонным сторонам 8 трапеций, образуют вспомогательный канал 4 для промывочной жидкости. Каждый канал 4 соединен с промывочными пазами 3, расположенными спереди по ходу вращения коронки, посредством наклонного канала 11.
Принцип работы коронки заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента скважино- и кернообразующие резцы 6 и 7 внедряются в породу и разрушают ее. Разрушенная порода выносится с забоя на поверхность промывочной жидкостью, прокачиваемой насосами через бурильную колонну и короночное кольцо 1. При этом для повышения эффективности очистки забоя от шлама часть промывочной жидкости вместе со шламом через наклонные каналы 11 подается во вспомогательные каналы 4, образованные наклонными боковыми гранями резцов 6 и 7. Оттуда обогащенная шламом промывочная жидкость с ускорением попадает в промывочные пазы 3, создавая эжекционный эффект. Благодаря этому в зону за резцами 6 и 7 засасывается шлам из близлежащего забойного пространства и через пазы 3, расположенные сзади проходных каналов 4, удаляется вместе с промывочной жидкостью в затрубное пространство.
Все это способствует лучшей очистке забоя от шлама. Использование резцов 6 и 7 предложенной формы, кроме улучшения очистки забоя от шлама, позволяет также значительно улучшить их охлаждение, а следовательно и их стойкость. Это достигается принудительной подачей части промывочной жидкости между длинными гранями резцов 6 и 7, направляемой через наклонные каналы 11.
Применение предложенной коронки позволит значительно повысить эффективность ее работы благодаря улучшению очистки забоя скважины от шлама, что уменьшает повторное измельчение шлама, и более эффективному охлаждению резцов, что повышает их стойкость.
1. Буровая коронка, содержащая короночное кольцо, торец которого разделен промывочными пазами на секторы, армированные скважино- и кернообразующими резцами, отличающаяся тем, что скважино- и кернообразующие резцы выполнены в плане в виде прямоугольных трапеций, меньшие основания которых обращены в сторону вращения коронки, а наклонные боковые стороны трапеций, обращенные одна к другой, выполнены вогнутой формы и образуют вспомогательный канал для промывочной жидкости, соединенный с промывочными пазами.
2. Буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что каждый вспомогательный канал соединен с промывочным пазом, расположенным спереди по ходу вращения коронки, посредством наклонного канала.
3. Буровая коронка, содержащая короночное кольцо, торец которого разделен промывочными пазами на секторы, армированные скважино- и кернообразующими резцами, отличающаяся тем, что скважино- и кернообразующие резцы выполнены в плане в виде прямоугольных трапеций, меньшие основания которых обращены в сторону вращения коронки, а наклонные боковые стороны трапеций, обращенные одна к другой, выполнены в виде прямой и образуют вспомогательный канал для промывочной жидкости, соединенный с промывочными пазами.
4. Буровая коронка по п.3, отличающаяся тем, что каждый вспомогательный канал соединен с промывочным пазом, расположенным спереди по ходу вращения коронки, посредством наклонного канала.
