Буровая коронка (варианты)



Буровая коронка (варианты)
Буровая коронка (варианты)
Буровая коронка (варианты)
Буровая коронка (варианты)
Буровая коронка (варианты)

 


Владельцы патента RU 2492308:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Группа изобретений относится к коронкам, предназначенным для бурения скважин с отбором керна. Обеспечивает повышение эффективности работы коронки, улучшение охлаждения вставок, создание благоприятных условий работы для керно- и скважинообразующих вставок. По первому варианту буровая коронка содержит короночное кольцо, торец которого разделен промывочными пазами на секторы, армированные скважино- и кернообразующими вставками, калибрующие лезвия которых расположены по внутреннему и внешнему радиусам коронки, причем скважино- и кернокалибрующие лезвия вставок в плане имеют пилообразную форму с не менее чем двумя выступами, оси симметрии которых пересекаются в точке, расположенной за наружной поверхностью коронки и смещенной относительно радиальной плоскости в сторону, противоположную направлению вращения коронки. По второму варианту буровая коронка содержит короночное кольцо, торец которого разделен промывочными пазами на секторы, армированные спаренными скважино- и кернообразующими вставками, калибрующие лезвия которых расположены по внутреннему и внешнему радиусам коронки, причем скважино- и кернокалибрующие лезвия вставок в плане имеют пилообразную форму, при этом вершины пилообразных выступов у спаренных вставок направлены в противоположные стороны, причем у опережающих по ходу вращения коронки вставок вершины выступов направлены в сторону, противоположную направлению вращения коронки. 2 н.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 твердосплавными вставками, калибрующие лезвия которых расположены по внутреннему и внешнему радиусам коронки (см. Корнилов И.И. и др. Породоразрушающий инструмент для геологоразведочных скважин: справочник. М., Недра, 1979, 359 с., с.220, рис.IV.15).

Недостатком этой коронки является сравнительно малая эффективность в работе, связанная с быстрым выходом керно- и скважинообразующих вставок из строя из-за сильного перегрева их в процессе работы.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы коронки путем лучшего охлаждения вставок и создания более благоприятных условий работы для керно- и скважинообразующих вставок.

Указанный технический результат по первому варианту достигается тем, что в буровой коронке, содержащей короночное кольцо, торец которого разделен промывочными пазами на секторы, армированные твердосплавными вставками, калибрующие лезвия которых расположены по внутреннему и внешнему радиусам коронки, согласно изобретению скважино- и кернокалибрующие лезвия вставок в плане имеют пилообразную форму с не менее чем двумя выступами, оси симметрии которых пересекаются в точке, расположенной за наружной поверхностью коронки.

По второму варианту указанный технический результат достигается тем, что в буровой коронке, содержащей короночное кольцо, торец которого разделен промывочными пазами на секторы, армированные спаренными твердосплавными вставками, калибрующие лезвия которых расположены по внутреннему и внешнему радиусам коронки, согласно изобретению скважино- и кернокалибрующие лезвия вставок в плане имеют пилообразную форму, при этом вершины пилообразных выступов у спаренных вставок направлены в противоположные стороны, причем у опережающих по ходу вращения коронки вставок вершины выступов направлены в сторону, противоположную направлению вращения коронки.

Изобретение поясняется чертежами, на которых фиг.1 изображает общий вид коронки в продольном разрезе; на фиг.2 и 3 - вид коронки со стороны рабочего торца в двух вариантах; на фиг.4 и 5 - вид сбоку породоразрушающих вставок в двух вариантах в увеличенном масштабе.

Буровая коронка включает короночное кольцо 1 с присоединительной резьбой 2, промывочными пазами 3, разделяющими торец коронки на секторы 4, армированные скважино -и кернообразующими вставками 5 и 6, калибрующие лезвия которых расположены по внутреннему и внешнему радиусам коронки. Между скважино- и кернообразующими вставками на отдельных секторах размещены породоразрушающие вставки 7, лезвия которых расположены под углом к радиусу коронки. По первому варианту все вставки 5, 6 и 7 расположены на отдельных секторах 4. При этом скважино- и кернокалибрующие лезвия вставок 5 и 6 в плане имеют пилообразную форму с не менее чем двумя выступами 8, оси симметрии которых пересекаются в точке А, смещенной относительно радиальной плоскости на величину - L в сторону, противоположную направлению вращения коронки. По второму варианту скважино- и кернокалибрующие вставки 5 и 6 расположены на секторах 4 попарно, а лезвия их в плане имеют пилообразную форму. При этом вершины 9 и 10 пилообразных выступов у спаренных вставок направлены в противоположные стороны. Причем у опережающих по ходу вращения коронки вставок вершины 9 выступов направлены в сторону, противоположную направлению вращения коронки, а у рядом расположенных вставок вершины 10 выступов направлены в сторону вращения коронки. Такая схема расположения вершин вставок обеспечивает разрушение породы в режуще-истирающем режиме вставками с вершинами 9 и скалывающем режиме вставками с вершинами 10, работающими в зоне, предварительно ослабленной вершинами 9, расположенными с опережением относительно вершин 10.

Принцип работы коронки заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента скважино- и кернообразующие вставки 5 и 6 образуют две кольцевые канавки, целики между которыми разрушаются наклонно расположенными лезвиями породоразрушающих вставок 7. Разрушенная порода выносится с забоя на поверхность промывочной жидкостью, прокачиваемой насосами через бурильную колонну и короночное кольцо 1. Благодаря наклонному положению лезвий породоразрушающих вставок 7 разрушение целиков происходит при наличии нескольких обнаженных плоскостей, что снижает энергоемкость процесса разрушения. Этому способствует также выполнение скважино- и кернообразующих вставок 5 и 7 в плане с пилообразными выступами 8, 9 и 10, впадины 11 между которыми с одной стороны обеспечивают свободный проход промывочной жидкости между выступами и тем самым улучшают охлаждению вставок 5 и 6, предохраняя их от перегрева. С другой стороны, благодаря выполнению выступов вставок 5 и 6 с различным углом наклона относительно радиальной плоскости, выступы 9 и 10 оказывают разное воздействие на породу. Вершины 9 опережающих выступов создают зону предразрушения, а замыкающие вершины 10 выступов подчищают ослабленную породу и обеспечивают получение скважины заданного диаметра.

Все это способствует повышению эффективности работы коронки путем лучшего охлаждения вставок и создания более благоприятных условий работы для скважино- и кернообразующих вставок.

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 вставками, калибрующие лезвия которых расположены по внутреннему и внешнему радиусам коронки, отличающаяся тем, что скважино- и кернокалибрующие лезвия вставок в плане имеют пилообразную форму с не менее чем двумя выступами, оси симметрии которых пересекаются в точке, расположенной за наружной поверхностью коронки и смещенной относительно радиальной плоскости в сторону, противоположную направлению вращения коронки.

2. Буровая коронка, содержащая короночное кольцо, торец которого разделен промывочными пазами на секторы, армированные спаренными скважино- и кернообразующими вставками, калибрующие лезвия которых расположены по внутреннему и внешнему радиусам коронки, отличающаяся тем, что скважино- и кернокалибрующие лезвия вставок в плане имеют пилообразную форму, при этом вершины пилообразных выступов у спаренных вставок направлены в противоположные стороны, причем у опережающих по ходу вращения коронки вставок вершины выступов направлены в сторону, противоположную направлению вращения коронки.



 

Похожие патенты:

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 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 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.

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 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.
Наверх