БУРОВАЯ КОРОНКА Российский патент 2009 года по МПК E21B10/02 

Описание патента на изобретение RU2347057C1

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам, предназначенным для бурения с непрерывным выносом породы.

Известна буровая коронка для бурения с непрерывным выносом породы, включающая корпус с рабочим торцом, на котором закреплены скважино- и кернообразующие резцы, смещенные относительно диаметральных плоскостей, параллельным их режущим кромкам, в сторону, противоположную направлению вращения коронки, и наклонные радиальные каналы, сообщенные с внутренней полостью корпуса и с затрубным пространством (см. авт. св. СССР №1120736, кл. Е21В 10/02, 1983 г.).

К недостаткам данной коронки в первую очередь следует отнести низкую эффективность очистки забоя от шлама и как следствие этого - вероятность повторного измельчения шлама и во вторую очередь - некачественное охлаждение резцов.

Наиболее близким к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является буровая коронка, содержащая корпус с рабочим торцом, армированным концентрично расположенными скважино-, кернообразующими и промежуточными резцами, и размещенную в полости корпуса керноприемную трубу, полость между которыми сообщена радиальными каналами в корпусе с затрубным пространством (см. авт. св. СССР №1654513, кл. Е21В 10/02, 1991 г.).

Недостатком этой коронки является низкий выход кернового материала из-за разрушения керна боковой гранью рабочих резцов, расположенных со стороны оси коронки, что связано со значительной контактной поверхностью кернообразующих резцов с транспортируемой породой. Это затрудняет, особенно при бурении по трещиноватым породам, с одной стороны привязку кернового материала к интервалу бурения, а с другой стороны - искажает качество проб, т.е. процентное содержание полезного ископаемого в отобранной пробе.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение процента выхода керна, точная привязка его к интервалу бурения и улучшение качества проб.

Для достижения указанного технического результата буровая коронка, содержащая корпус с рабочим торцом, армированным концентрично расположенными скважино-, кернообразующими и промежуточными резцами, и размещенную в полости корпуса керноприемную трубу, полость между которыми сообщена радиальными каналами в корпусе с затрубным пространством, согласно изобретению кернообразующие резцы выполнены L-образной формы, поперечная часть которых расположена со стороны продольной оси коронки, причем высота поперечной части и общая высота резцов связаны соотношением:

h≤0,5(Н-ΔН),

где h - высота поперечной части резца;

Н - общая высота резца;

ΔН - высота резца, выступающая над торцом.

Решению поставленной задачи способствует также и то, что:

- количество кернообразующих резцов больше числа резцов в соседнем ряду.

- зазор a между внутренними поверхностями коронки и корпуса и зазор b между внутренними поверхностями коронки и керноприемной трубы связаны соотношением:

a=(0.5-0.6)·b.

Изобретение поясняется чертежами, на которых фиг.1 изображает общий вид коронки в разрезе, а фиг.2 - вид кернообразующего резца в увеличенном масштабе.

Буровая коронка включает корпус 1 с присоединительной резьбой 2 и рабочим торцом 3, который армирован скважино- и кернообразующими резцами 4 и 5 и расположенными между ними концентрическими рядами промежуточными резцами 6. Резцы 4, 5 и 6 могут быть выполнены в виде твердосплавных пластин или дисков АТП (алмазно-твердосплавных пластин). В полости корпуса 1 размещена керноприемная труба 7, нижний торец которой установлен с зазором 12 относительно внутреннего уступа 8 корпуса 1. Величина зазора 12 определяется для каждого месторождения опытным путем. Полость 9 между керноприемной трубой 7 и корпусом 1 коронки посредством радиальных каналов 10 в корпусе 1 сообщена с затрубным пространством с выходом под рабочий торец 3 коронки. Кернообразующие резцы 5 выполнены L-образной формы, поперечная часть которых расположена со стороны продольной оси коронки, причем высота поперечной части и общая высота резцов связаны соотношением:

h≤0,5(Н-ΔН),

где h - высота поперечной части резца;

Н - общая высота резца;

ΔН - высота резца, выступающая над торцом.

При этом количество кернообразующих резцов 5 больше числа резцов 6 в соседнем ряду, а зазор a между внутренними поверхностями коронки и корпуса 1 и зазор b между внутренними поверхностями коронки и керноприемной трубы 7 связаны соотношением:

a=(0.5-0.6) b.

Число резцов 5 и 6 на соседних рядах определяется физико-механическими свойствами разбуриваемых пород и диаметром коронки, однако эта разница составляет не менее 50%. Объясняется это значительно более сложными условиями работы кернообразующих резцов 5, участвующих как в разрушении забоя, так и калибровке керна.

Для предотвращения ухода промывочной жидкости в затрубное пространство на наружной поверхности корпуса 1 устанавливается пакерующий пояс 11 из износостойкого, преимущественно эластичного материала, наружный диаметр которого не менее диаметра коронки по скважинообразующим резцам 4.

Принцип работы коронки заключается в следующем. Под действием осевого усилия и крутящего момента резцы 4, 5 и 6 производят разрушение породы, которая транспортируется на поверхность через полость керноприемной трубы потоком агента: промывочной жидкости или сжатого воздуха. Часть очистного агента подается из межтрубного пространства 9 через каналы 10 под рабочий торец 3 коронки, а другая часть - через зазор 12 между керноприемной трубой 7 и внутренним уступом 8 корпуса 1 в полость коронки и далее в полость керноприемной трубы 7. При этом благодаря наличию уплотнительного (пакерующего) узла 11, создающего дополнительное сопротивление очистному агенту, уходящему через затрубное пространство, обеспечивается полное использование очистного агента для транспортировки кернового материала. Использование в данной коронке кернообразующих резцов 5 с указанными параметрами обеспечивает минимальный контакт их с породой. В связи с этим вибрация и другие негативные моменты, отрицательно влияющие на сохранность керна и связанные с работой бурильной колонны 13, а следовательно, и буровой коронки, оказывают минимальное воздействие на керн. Благодаря этому повышается сохранность керна, улучшается точность привязки транспортируемой породы к интервалу бурения скважины и повышается эффективность разведочных работ в целом.

Похожие патенты RU2347057C1

название год авторы номер документа
БУРОВАЯ КОРОНКА 2007
  • Панин Николай Митрофанович
  • Сорокин Владимир Федорович
  • Кирсанов Валерий Александрович
  • Орлов Владимир Иванович
RU2348789C1
БУРОВАЯ КОЛЬЦЕВАЯ КОРОНКА 2006
  • Панин Николай Митрофанович
  • Кирсанов Валерий Александрович
  • Сорокин Владимир Федорович
  • Орлов Владимир Иванович
RU2320845C1
БУРОВАЯ КОРОНКА 2007
  • Панин Николай Митрофанович
  • Егоров Николай Гаврилович
  • Будюков Юрий Евдокимович
  • Сорокин Владимир Федорович
RU2353747C1
БУРОВАЯ КОРОНКА 2007
  • Панин Николай Митрофанович
  • Сорокин Владимир Федорович
  • Будюков Юрий Евдокимович
RU2332556C1
БУРОВАЯ КОРОНКА (ВАРИАНТЫ) 2012
  • Сорокин Владимир Федорович
  • Чувилин Анатолий Михайлович
  • Кононов Александр Викторович
  • Щербак Евгений Николаевич
  • Панин Николай Митрофанович
RU2487227C1
БУРОВАЯ КОРОНКА 1992
  • Пинчук Николай Петрович[Ru]
  • Мельничук Игорь Павлович[Ru]
  • Панин Николай Митрофанович[Ru]
  • Думкин Лев Николаевич[Ru]
  • Перетяка Павел Владимирович[Ua]
  • Сорокин Владимир Федорович[Ru]
RU2074945C1
БУРОВАЯ КОЛЬЦЕВАЯ КОРОНКА 2007
  • Панин Николай Митрофанович
  • Сорокин Владимир Федорович
  • Будюков Юрий Евдокимович
  • Орлов Владимир Иванович
  • Кирсанов Валерий Александрович
RU2332555C1
АЛМАЗНАЯ БУРОВАЯ КОРОНКА 2010
  • Панин Николай Митрофанович
  • Будюков Юрий Евдокимович
  • Сорокин Владимир Федорович
RU2430233C1
БУРОВАЯ КОРОНКА 2012
  • Панин Николай Митрофанович
  • Сорокин Владимир Федорович
  • Слуцкий Аркадий Ильич
  • Барашков Вячеслав Андреевич
  • Калиничев Владимир Николаевич
RU2509196C1
БУРОВАЯ КОРОНКА 2012
  • Кононов Виктор Михайлович
  • Ситников Дмитрий Сергеевич
  • Кононов Александр Викторович
  • Кочнов Юрий Михайлович
  • Панин Николай Митрофанович
RU2489563C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 347 057 C1

Реферат патента 2009 года БУРОВАЯ КОРОНКА

Изобретение относится к коронкам, предназначенным для бурения с непрерывным выносом кернового материла. Коронка содержит корпус с рабочим торцом, армированным концентрично расположенными скважино-, кернообразующими и промежуточными резцами, и размещенную в полости корпуса керноприемную трубу, полость между которыми сообщена радиальными каналами в корпусе с затрубным пространством. Кернообразующие резцы выполнены L-образной формы. Поперечная часть их расположена со стороны продольной оси коронки. Высота поперечной части и общая высота резцов связаны соотношением: h≤0,5(H-ΔH), где h - высота поперечной части резца; Н - общая высота резца и ΔН - высота резца, выступающая над торцом. Количество кернообразующих резцов больше числа резцов в соседнем ряду. Зазор а между внутренними поверхностями коронки и корпуса и зазор b между внутренними поверхностями коронки и керноприемной трубы связаны соотношением: а=(0.5-0.6)·b. Такое выполнение коронки повышает сохранность керна, улучшает точность привязки транспортируемой породы к интервалу бурения скважины и повышается эффективность разведочных работ в целом. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 347 057 C1

1. Буровая коронка, содержащая корпус с рабочим торцом, армированным концентрично расположенными скважино-, кернообразующими и промежуточными резцами, и размещенную в полости корпуса керноприемную трубу, полость между которыми сообщена радиальными каналами в корпусе с затрубным пространством, отличающаяся тем, что кернообразующие резцы выполнены L-образной формы, поперечная часть которых расположена со стороны продольной оси коронки, причем высота поперечной части и общая высота резцов связаны соотношением:

h≤0,5(Н-ΔН),

где h - высота поперечной части резца;

Н - общая высота резца;

ΔН - высота резца, выступающая над торцом.

2. Буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что количество кернообразующих резцов больше числа резцов в соседнем ряду.3. Буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что зазор а между внутренними поверхностями коронки и корпуса и зазор b между внутренними поверхностями коронки и керноприемной трубы связаны соотношением:

а=(0,5-0,6)·b.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2347057C1

Коронка для бурения с непрерывным выносом керна 1988
  • Питерский Владимир Михайлович
  • Панин Николай Митрофанович
  • Панков Анатолий Васильевич
  • Савостьянов Владимир Германович
  • Кирсанов Валерий Александрович
SU1654513A1
Буровая коронка 1980
  • Волков Михаил Николаевич
  • Жигарев Вячеслав Владимирович
  • Косарев Леонид Иванович
  • Кузнецов Вячеслав Михайлович
SU901453A1
Колонковое долото 1981
  • Барабашкин Игорь Иванович
  • Михальчук Александр Борисович
  • Сианка-Ибарра Луис
SU1028830A1
Буровая коронка 1988
  • Чувилин Анатолий Михайлович
  • Мелькумов Александр Александрович
  • Савостьянов Владимир Германович
  • Сорокин Владимир Федорович
  • Панин Николай Митрофанович
  • Морев Геннадий Александрович
  • Гнусарев Виктор Федорович
  • Орлов Николай Самойлович
SU1677228A1
БУРОВАЯ КОРОНКА 1992
  • Пинчук Николай Петрович[Ru]
  • Мельничук Игорь Павлович[Ru]
  • Панин Николай Митрофанович[Ru]
  • Думкин Лев Николаевич[Ru]
  • Перетяка Павел Владимирович[Ua]
  • Сорокин Владимир Федорович[Ru]
RU2074945C1
GB 1494413 A, 07.12.1977.

RU 2 347 057 C1

Авторы

Панин Николай Митрофанович

Егоров Николай Гаврилович

Будюков Юрий Евдокимович

Гаврилов Лев Николаевич

Сорокин Владимир Федорович

Даты

2009-02-20Публикация

2007-08-30Подача