Буровая коронка



Буровая коронка
Буровая коронка
Буровая коронка
Буровая коронка
Буровая коронка

 


Владельцы патента RU 2489563:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Изобретение 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 их наклонные боковые стороны, обращенные одна к другой, выполнены вогнутой формы или в виде прямой и смещены в радиальном направлении одна от другой. Одновременно с этим боковые грани скважино- и кернообразующих резцов в плане имеют пилообразную форму. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

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

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 высокой энергоемкостью процесса разрушения 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 создания дополнительных плоскостей обнажения.

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 их наклонные боковые стороны, обращенные одна к другой, выполнены вогнутой формы или в виде прямой и смещены в радиальном направлении одна от другой, при этом боковые стороны скважино- и кернообразующих резцов в плане имеют пилообразную форму.

Решению поставленной задачи способствует также и то, что:

- вершины пилообразных выступов на боковых гранях скважино - и кернообразующих резцов для мягких и средних пород направлены в сторону вращения коронки, а для более твердых пород - в обратную сторону;

- передняя относительно направления вращения коронки грань скважино - и кернообразующих резцов имеет в плане пилообразную форму с симметрично расположенными боковыми гранями;

- что вершины пилообразных выступов на противоположных боковых гранях скважино -и кернообразующих резцов в плане смещены одна относительно другой в окружном направлении.

Изобретение поясняется чертежом, на котором 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; на фиг.4 - узлы 1 и 11 на фиг.3 в увеличенном масштабе и на фиг.5 - узел 111 на фиг.3 в увеличенном масштабе.

Буровая коронка включает короночное кольцо 1 с присоединительной резьбой 2, промывочными пазами 3, разделяющими торец коронки на секторы 5, армированные скважино- и кернообразующими резцами 6 и 7. Резцы 6 и 7 имеют в плане вид прямоугольных трапеций с основаниями 9 и 10, меньшие основания 9 которых обращены в сторону вращения коронки. Наклонные боковые стороны их, обращенные одна к другой, выполнены вогнутой формы 8 (левая часть на фиг.3) или в виде прямой 4 (правая часть на фиг.3) и смещены в радиальном направлении одна от другой. При этом боковые грани скважино- и кернообразующих резцов 6 и 7 в плане имеют пилообразную форму. Причем вершины 11 и 12 пилообразных выступов на боковых гранях скважино- и кернообразующих резцов 6 и 7 для мягких и средних пород направлены в сторону вращения коронки (левая часть на фиг.4), а для более твердых пород - в обратную сторону (правая часть на фиг.4). При этом вершины 11 и 12 пилообразных выступов смещены в плане на внутренней и наружной боковых стенках трапеций в окружном направлении на величину - h, что уменьшает вероятность скола твердосплавных резцов 6 и 7 благодаря исключению концентраторов напряжений в теле резцов. Передняя относительно направления вращения коронки грань (меньшее основание трапеции 9) скважино- и кернообразующих резцов 6 и 7 имеет в плане также пилообразную форму с симметрично расположенными боковыми гранями 13 (см. фиг.5).

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. В процессе бурения на забое между скважино- и кернообразующими резцами 6 и 7 образуется кольцевой выступ, который центрирует коронку и тем самым снижает ее радиальное биение и вибрацию. При этом для повышения эффективности калибровки стенок скважины и разрушения кольцевого выступа породы под торцом короночного кольца 1 передняя и боковые стенки резцов 6 и 7 выполнены в плане пилообразной формы. Причем вершины зубьев 11 и 12 на боковых сторонах резцов направлены в сторону вращения коронки - для мягких и средних пород и в обратную сторону - при бурении более твердых пород. Зубья же на передней грани резцов 6 и 7 выполнены с симметрично расположенными боковыми гранями 13.

Такое выполнение работы коронки способствует повышению эффективности ее работы за счет снижения энергоемкости процесса разрушения породы, что в свою очередь достигается путем создания дополнительных плоскостей обнажения.

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 их наклонные боковые стороны, обращенные одна к другой, выполнены вогнутой формы или в виде прямой и смещены в радиальном направлении одна от другой, при этом боковые грани скважино- и кернообразующих резцов в плане имеют пилообразную форму.

2. Буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что вершины пилообразных выступов на боковых гранях скважино- и кернообразующих резцов для мягких и средних пород смещены в направлении вращения коронки, а для более твердых пород - в обратную сторону.

3. Буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что передняя относительно направления вращения коронки грань скважино- и кернообразующих резцов имеет в плане пилообразную форму с симметрично расположенными боковыми гранями.

4. Буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что вершины пилообразных выступов на противоположных боковых гранях резцов в плане смещены одна относительно другой в окружном направлении.



 

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 бурению, в частности к породоразрушающему инструменту, предназначенному для бурения преимущественно по твердым породам. .

Изобретение относится к коронкам, предназначенным для бурения по трещиноватым и перемежающимся породам. .

Изобретение относится к коронкам, предназначенным для бурения по трещиноватым и перемежающимся породам. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам для бурения дробью с отбором керна. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам для бурения дробью с отбором керна. .

Изобретение относится к шнековым рабочим органам землеройных машин специального назначения, а именно к кольцевому буровому инструменту для разработки мерзлых и прочных грунтов.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым коронкам с твердосплавным вооружением. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам для бурения с отбором керна, преимущественно по перемежающимся по твердости породам. .

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для искусственного искривления с отбором керна скважины, пробуренной в ледовых массивах Арктики и Антарктики. Обеспечивает расширение возможностей устройства и повышение надежности проведения ствола скважины в проектном направлении. Коронка для направленного механического бурения льда включает корпус, на торце которого укреплены съемные резцы, расположенные симметрично в радиальном направлении, где передняя режущая кромка резцов имеет прямую форму и развернута внутрь коронки, кернорвательное устройство. Установлено как минимум четыре съемных резца и четыре съемных ограничителя бокового внедрения, расположенных симметрично в радиальном направлении между резцами и выполненных с кольцевым пазом для фиксации в радиальном направлении относительно корпуса коронки, а также с соответствующим отверстием для винтового соединения, при этом наружная боковая поверхность каждого резца выполнена с дополнительной режущей гранью. 7 ил.

Изобретение относится к коронкам, предназначенным для бурения по трещиноватым и перемежающимся по твердости породам. Обеспечивает повышение эффективности работы буровой коронки. Буровая коронка содержит корпус с пазами для транспортировки разрушенной породы, кольцевым выступом на нижнем торце и сменными секторами, армированными концентрично расположенными резцами и закрепленными на корпусе посредством крепежных элементов с граненой головкой. Каждый сменный сектор снабжен фиксатором, выполненным в виде подпружиненного в осевом направлении ступенчатого стержня, по меньшей мере с одной плоской гранью со стороны его наружного торца, взаимодействующей в рабочем положении с плоской гранью рабочей головки крепежного элемента, при этом фиксатор размещен в канале, выполненном в корпусе сектора, и закреплен в нем от проворота, причем расстояние между осями фиксатора и крепежного элемента меньше суммы радиусов фиксатора и головки крепежного элемента. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам, предназначенным преимущественно для бурения скважин большого диаметра с отбором керна. Обеспечивает повышение эффективности работы коронки. Буровая коронка включает переходник, соединенный с тремя концентрично установленными трубчатыми элементами, торцевые поверхности которых армированы породоразрушающими элементами. Центральный трубчатый элемент установлен с возможностью осевого перемещения и выполнен с радиальными продольными пазами, в которых размещены стопорные штифты, фиксирующие его относительно наружного и внутреннего трубчатых элементов. Породоразрушающие элементы всех трубчатых элементов установлены под разными углами к вертикальной плоскости. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту. Обеспечивает повышение ресурса коронки, увеличение механической скорости, снижение энергоемкости процесса бурения и сокращение времени на спуско-подъемные операции для ее замены. Многоярусная буровая коронка включает несколько ярусов резцов, находящихся на разном расстоянии от забоя скважины. Верхний неподвижный ярус резцов установлен на их державках, представляющих собой выступы на торце тела коронки, перемежающиеся с державками нескольких нижних подвижных ярусов резцов, причем цилиндрические хвостовики державок, имеющие плоский паз, образующий верхний и нижний уступ, и прочно связанные с державками, вместе с упирающимися в них пакетами пружин сжатия входят в глухие отверстия с торца тела коронки параллельно ее оси. Сила сжатия пакета пружин каждого яруса соответствует осевой нагрузке разрушения породы, для бурения которой предназначен данный ярус, и при этом каждый последующий вышерасположенный ярус предназначен для пород большей твердости, чем для пород предыдущего нижнего яруса, а резцы первого яруса от забоя находятся с последним в постоянном контакте в процессе бурения. Державки резцов подвижных ярусов вместе с предварительно поджатыми пакетами пружин удерживаются от выпадания из своих отверстий за счет упора верхним уступом плоского паза цилиндрических хвостовиков державок в верхнюю грань сваренного из двух половин опорного кольца, установленного в кольцевой паз, выполненный на наружной поверхности тела коронки. Верхняя грань державки каждого подвижного яруса резцов в своем поперечном сечении выполнена в виде ступеньки, выступ которой входит во впадину соответствующей ступеньки, выполненной в поперечном сечении тела коронки. 5 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту. Обеспечивает повышение ресурса коронки, увеличение механической скорости, снижение энергоемкости процесса бурения и сокращение времени на спуско-подъемные операции для ее замены. Многоярусная буровая коронка включает несколько ярусов резцов, находящихся на разном расстоянии от забоя скважины. Верхний неподвижный ярус резцов установлен на их державках, представляющих собой выступы на торце тела коронки, перемежающиеся с державками нескольких нижних подвижных ярусов резцов, причем цилиндрические хвостовики державок, имеющие плоский паз, образующий верхний и нижний уступ, и прочно связанные с державками, вместе с упирающимися в них пакетами пружин сжатия входят в глухие отверстия с торца тела коронки параллельно ее оси. Сила сжатия пакета пружин каждого яруса соответствует осевой нагрузке разрушения породы, для бурения которой предназначен данный ярус, и при этом каждый последующий вышерасположенный ярус предназначен для пород большей твердости, чем для пород предыдущего нижнего яруса, а резцы первого яруса от забоя находятся с последним в постоянном контакте в процессе бурения. Державки резцов подвижных ярусов вместе с предварительно поджатыми пакетами пружин удерживаются от выпадания из своих отверстий за счет упора верхним уступом плоского паза цилиндрических хвостовиков державок в верхнюю грань сваренного из двух половин опорного кольца, установленного в кольцевой паз, выполненный на наружной поверхности тела коронки. 5 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту. Обеспечивает повышение ресурса коронки, увеличение механической скорости, снижение энергоемкости процесса бурения и сокращение времени на спуско-подъемные операции для ее замены. Многоярусная буровая коронка включает несколько ярусов резцов, находящихся на разном расстоянии от забоя скважины. Резцы, связанные с ними державки, а также выполненные заодно с державками хвостовики имеют цилиндрическую форму и общую ось вращения, которая расположена на среднем диаметре торца корпуса коронки или смещена у одной части резцов данного яруса в сторону большего диаметра корпуса, а у другой - в сторону меньшего. Цилиндрические хвостовики державок, имеющие расточку, образующую верхний и нижний круговой уступ, вместе с упирающимися в них упорным подшипником и пакетом пружин сжатия, входят в глухие отверстия с торца тела коронки параллельно ее оси. Сила сжатия пакета пружин каждого яруса соответствует осевой нагрузке разрушения породы, для бурения которой предназначен данный ярус, и при этом каждый последующий вышерасположенный ярус предназначен для пород большей твердости, чем для пород предыдущего нижнего яруса, а резцы первого яруса от забоя находятся с последним в постоянном контакте в процессе бурения. Хвостовики державок резцов всех ярусов, кроме верхнего, вместе с предварительно поджатым упорным подшипником и пакетом пружин удерживаются от выпадания из своих отверстий за счет упора верхним уступом кругового паза цилиндрических хвостовиков державок в верхнюю грань сваренного из двух половин опорного кольца, установленного в кольцевой паз, выполненный на наружной поверхности тела коронки, а хвостовики державок верхнего яруса - благодаря стальному шарику, установленному через боковое отверстие в теле коронки у ее торца в кольцевую проточку, выполненную у нижнего конца хвостовика. 4 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и горной промышленности и предназначено для соединения и передачи момента вращения и усилия давления от цилиндрической кольцевой детали с радиальными пазами к деталям в виде пластин, в том числе для крепления пластинчатых резцов к буровой коронке. Суть изобретения заключается в формировании неподвижного пазового соединения путем обхвата хвостовика резцов установленными в кольцевые выемки по внешнему и внутреннему диаметру корпуса коронки охватывающим и внутренним кольцами и задавливания их части в радиальные пазы корпуса коронки с прижатием хвостовика резцов к набегающей стенке радиального паза. Таким образом, хвостовик резцов оказывается в радиальном и осевом направлениях зафиксирован охватывающим и внутренним кольцами, и зажатым в окружном направлении между, с одной стороны, деформированными охватывающим и внутренним кольцами, а с другой стороны, набегающей стороной радиального паза корпуса коронки. Вследствие этого хвостовик резца оказывается жестко закрепленным в кольцевой коронке, образуя прессовое соединение. Технический результат заключается в повышении работоспособности, повышении проходки на буровую коронку, увеличении нагрузки на коронку для бурения более крепких пород. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, предназначенному для геологоразведочного бурения преимущественно с применением двойных колонковых труб, в том числе со съемным керноприемником. В буровой коронке резцы, прочно связанные с ними державки, а также выполненные заодно с державками хвостовики, имеют цилиндрическую форму и общую ось вращения, которая расположена на среднем диаметре торца корпуса коронки. Цилиндрические хвостовики державок, вместе с упирающимся в них упорным подшипником, с минимальным зазором и возможностью вращения вокруг своей оси, входят в глухие отверстия, выполненные с торца тела коронки параллельно ее оси. Резцы удерживаются от выпадания из своих отверстий благодаря стальному шарику, установленному через боковое отверстие в теле коронки у ее торца в кольцевую проточку, выполненную у нижнего конца хвостовика. Технический результат заключается в повышении долговечности коронки, увеличении механической скорости и снижении энергоемкости процесса бурения. 2 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам с твердосплавным или алмазным вооружением для бурения скважин с отбором керна. Технический результат заключается в повышении эффективности работы буровой коронки, в основном при бурении по перемежающимся и трещиноватым породам. Буровая коронка содержит корпус, рабочий торец которого разделен промывочными пазами на секторы, армированные износостойкими вставками, и амортизатор. Для повышения эффективности работы буровой коронки амортизатор выполнен в виде двух телескопически установленных ленточных пружин, выполненных с одной стороны присоединительной резьбой для соединения с корпусом коронки и колонковым снарядом, а с другой стороны они жестко соединены одна с другой, причем наружная поверхность пружины большего диаметра армирована износостойкими вставками. Внутренняя и наружная пружины установлены с возможностью контактирования между собой своими боковыми поверхностями, при этом зазор между обращенными один к другому торцами витков соседних пружин в исходном положении больше рабочего хода пружины, но меньше высоты их продольных полок. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам с твердосплавным или алмазным вооружением для бурения скважин с отбором керна. Технический результат заключается в повышении эффективности работы буровой коронки, в основном при бурении по перемежающимся и трещиноватым породам. Буровая коронка содержит корпус, рабочий торец которого разделен промывочными пазами на секторы, армированные износостойкими вставками, и амортизатор. Для повышения эффективности работы буровой коронки амортизатор выполнен в виде кольцевой многовитковой ленточной пружины с резьбами на концевых участках и с направляющей втулкой, оснащенной уплотнительным элементом, размещенным на наружной поверхности одного из ее концов. При этом втулка установлена телескопически внутри кольцевой пружины с возможностью перекрытия ее межвитковых зазоров и жестко соединена одним концом или с корпусом или с пружиной. Уплотнительный элемент втулки размещен между внутренней поверхностью корпуса или пружины и наружной поверхностью втулки, а наружная поверхность витков амортизатора оснащена износостойким материалом. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх