КОРОНКА ДЛЯ БУРЕНИЯ ДРОБЬЮ Российский патент 2011 года по МПК E21B7/16 E21B10/00 

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

Известна буровая коронка, включающая корпус с резьбовым ниппелем и прорезями для подачи дроби (см. Справочник по разведочному бурению, С.А.Волков и А.С.Волков, М., Госгеолтехиздат, 1963, с.296-297).

К недостаткам данной коронки следует отнести малую эффективность из-за высокой энергоемкости процесса разрушения породы.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является коронка для бурения дробью, содержащая корпус с дугообразными пазами на его боковой поверхности и прорезями, разделяющими торец корпуса на секторы, армированные режущими элементами, установленными под дугообразными пазами (см. авт. свид. СССР №1504325, E21B 10/00, 1989 г.).

Использование в дробовой коронке режущих элементов обеспечивает комбинированное разрушение породы, а использование специальных пазов для отвода дроби позволяет защитить режущие элементы от сколов. Однако эффективность работы данной коронки недостаточна и связано это с попаданием дроби под режущие элементы, т.к. дробь отводится от режущих элементов частично, а именно только со стороны наружной поверхности корпуса.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы буровой коронки и тем самым повышения технико-экономических показателей ее работы.

Указанный технический результат достигается тем, что коронка для бурения дробью, содержащая корпус с дугообразными пазами на его боковой поверхности и прорезями, разделяющими торец корпуса на секторы, армированные режущими элементами, установленными под дугообразными пазами, согласно изобретению рабочая кромка режущих элементов в плане образована, по меньшей мере, двумя лезвиями, установленными под тупым углом одно к другому, причем лезвие со стороны керна наклонено в сторону, противоположную направлению вращения коронки.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что:

- точка пересечения лезвий расположена на радиусе, соответствующем радиусу удаления дугообразных пазов от оси корпуса;

- режущие элементы выполнены в виде единой пластины с выпуклой передней гранью.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид буровой коронки в продольном разрезе; на фиг.2 - вид коронки со стороны рабочего торца.

Предложенная буровая коронка содержит корпус 1 с дугообразными пазами 2 на его наружной боковой поверхности и прорезями 4, разделяющими торец корпуса 1 на секторы 3, армированные режущими элементами 5, полностью перекрывающие всю ширину торца корпуса 1. Режущие элементы 5 установлены под дугообразными пазами 2 между их входным и выходным концами. Рабочая кромка режущих элементов 5 в плане образована, по меньшей мере, двумя лезвиями 6 и 7, установленными под тупым углом одно к другому, причем лезвие 6 со стороны керна наклонено в сторону, противоположную направлению вращения коронки. При этом точка пересечения 8 лезвий 6 и 7 расположена на радиусе R_л, соответствующим радиусу удаления дугообразных пазов 2 от оси корпуса 1 - R_п. Такая схема расположения лезвий 6 и 7 обеспечивает наиболее оптимальное соотношение дроби, удаляемой в сторону стенок скважины и керна. При смещении этой точки в сторону периферии коронки большая часть дроби будет направляться в сторону керна и неминуемо приведет к усиленному износу керна и снижению процента его выхода. При смещении указанной точки в другую сторону возможны закупорка дугообразных пазов 2 дробью и значительная разработка стенок скважины. Предусмотрен вариант выполнения режущих элементов в виде единой пластины с выпуклой передней гранью.

Использование дугообразных пазов 2 на наружной поверхности корпуса 1 позволяет направить часть дроби через них, минуя режущие элементы 5. При этом часть дроби, находящаяся под торцом коронки со стороны керна удаляется по наклонной поверхности, образованной кернообразующей частью режущих элементов 5. Это позволяет значительно сократить количество дроби, попадающей под лезвия 6 и тем самым уменьшить их износ.

Эксплуатация предложенной коронки осуществляется следующим образом. На колонне бурильных труб коронка спускается вместе с колонковым снарядом в скважину. В процессе бурения дробь вместе с промывочной жидкостью поступает на забой скважины через прорези 3 и попадает под торец корпуса 1 коронки. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента дробь внедряется в породу и создает зоны предразрушения. Окончательное разрушение породы осуществляется режущими элементами 5, которые срезают выступы породы, образующиеся на забое при внедрении дроби. Отвод и транспортировка дроби от режущих элементов 5 осуществляются через дугообразные пазы 2 и наклонную грань кернообразующих лезвий 6.

Такое выполнение коронки обеспечивает эффективный отвод дроби от режущих элементов и тем самым создает благоприятные условия для их работы

В целом это повышает эффективность работы коронки и ее технико-экономические показатели.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам для бурения дробью с отбором керна. Технический результат - повышение эффективности работы буровой коронки и тем самым повышения технико-экономических показателей ее работы. Коронка содержит корпус с дугообразными пазами на его боковой поверхности и прорезями, разделяющими торец корпуса на секторы, армированные режущими элементами, установленными под дугообразными пазами. Рабочая кромка режущих элементов в плане образована, по меньшей мере, двумя лезвиями, установленными под тупым углом одно к другому, причем лезвие со стороны керна наклонено (смещено) в сторону, противоположную направлению вращения коронки. При этом точка пересечения лезвий расположена на радиусе, соответствующим радиусу удаления дугообразных пазов от оси корпуса. Режущие элементы могут быть выполнены как в виде единой пластины с выпуклой передней гранью, так и в виде отдельных пластин. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Коронка для бурения дробью, содержащая корпус с дугообразными пазами на его боковой поверхности и прорезями, разделяющими торец корпуса на секторы, армированные режущими элементами, установленными под дугообразными пазами, отличающаяся тем, что рабочая кромка режущих элементов в плане образована, по меньшей мере, двумя лезвиями, установленными под тупым углом одно к другому, причем лезвие со стороны керна наклонено в сторону, противоположную направлению вращения коронки.

2. Коронка для бурения дробью по п.1, отличающаяся тем, что точка пересечения лезвий расположена на радиусе, соответствующем радиусу удаления дугообразных пазов от оси корпуса.

3. Коронка для бурения дробью по п.1, отличающаяся тем, что режущие элементы выполнены в виде единой пластины с выпуклой передней гранью.