БУРОВАЯ КОРОНКА Российский патент 2016 года по МПК E21B10/38 E21B10/60 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам, предназначенным, преимущественно, для бурения по твердым породам ударно-вращательным способом.

Известна буровая коронка, включающая корпус, рабочий торец которого оснащен твердосплавными вставками, полости которых сообщены с полостью корпуса (см. авт. св-во СССР №308189, кл. E21B 10/60, 1971 г.).

Недостатком этой коронки является малая проходка, что связано с наличием концентраторов напряжений на рабочей поверхности вставок, имеющих треугольную форму. Другим недостатком этой коронки является недостаточно эффективное использование совместного взаимодействия вставок на поражаемую поверхность забоя.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является буровая коронка, содержащая корпус с напорными каналами и полыми твердосплавными вставками, рабочие торцы которых имеют тороидальную форму, а полости их сообщены с полостью корпуса (см. авт. св. СССР №1778265, кл. E21B 10/56, 1992 г.). В данной коронке благодаря использованию вставок с тороидальным торцом значительно увеличивается их стойкость, а тем самым и проходка на коронку, особенно при бурении по твердым и крепким породам за счет создания кумулятивного эффекта разрушения породы.

К недостаткам ее следует отнести сравнительно низкую эффективность удаления шлама с забоя скважины, что ведет к его повторному измельчению и повышенному износу твердосплавных вставок со снижением проходки и скорости бурения.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение технико-экономических показателей буровых коронок, а именно рост скорости и проходки при одновременном снижении стоимости метра бурения.

Указанный технический результат достигается тем, что в буровой коронке, содержащей корпус с напорными каналами и полыми твердосплавными вставками, рабочие торцы которых имеют тороидальную форму, а полости их сообщены с полостью корпуса, согласно изобретению в корпусе выполнены эжекционные каналы, сообщающие полость корпуса с полостью твердосплавных вставок, при этом часть корпуса ниже эжекционных каналов выполнена в форме цилиндра, на которой установлен узел герметизации.

Решению поставленной задачи способствует также и то, что узел герметизации выполнен в виде цилиндрической пружины.

Изобретение поясняется чертежом, на котором фиг. 1 изображает общий вид коронки в разрезе в продольном разрезе, на фиг. 2 - узел А на фиг. 1 в увеличенном масштабе; на фиг. 3 - фрагмент сечения Б-Б на фиг. 2.

Буровая коронка включает корпус 1 с полостью 2, эжекционными 3 и напорными 6 каналами и твердосплавными вставками 4. Вставки 4 выполнены с полостью 5 и тороидальным рабочим торцом 8. Полость 5 вставок 4 сообщена посредством дополнительных каналов 9 с эжекционными каналами 3, оснащенными насадками 11. Корпус 1 ниже эжекционных каналов 3 имеет цилиндрическую форму 10, на которой установлен узел герметизации 7, выполненный в виде цилиндрической пружины из износостойкого материала, плотно прилегающей к цилиндрической поверхности корпуса 1.

Принцип работы коронки заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента твердосплавные вставки 4 внедряются в породу и разрушают ее. Разрушенная порода выносится на поверхность очистным агентом (промывочной жидкостью или сжатым воздухом), прокачиваемым через колонну бурильных труб и корпус 1 коронки. При этом разрушенная порода удаляется с забоя скважины или шпура в затрубную полость через полости 5 вставок 4. Этому способствует подача очистного агента непосредственно на забой через напорные каналы 6, наличие эжекционных каналов 3 и узла герметизации 7, препятствующего уходу очистного агента через зазоры между стенками скважины или шпура и боковой поверхностью корпуса 1. В целом это позволяет направлять весь объем очистного агента через полости 5 твердосплавных вставок 4. А это, в свою очередь, позволяет обеспечить качественное охлаждение твердосплавных вставок 4, что увеличивает их стойкость.

Применение предложенной коронки позволяет значительно повысить качество очистки забоя скважины или шпура от шлама при одновременном повышении стойкости твердосплавных вставок 4 и тем самым повысить производительность буровой коронки и снизить стоимость буровых работ.

Изобретение относится к буровым коронкам, предназначенным для бурения, преимущественно, по твердым породам. Технический результат заключается в повышении производительности буровой коронки. Буровая коронка содержит корпус с напорными каналами и полыми твердосплавными вставками, рабочие торцы которых имеют тороидальную форму, а полости их сообщены с полостью корпуса. В корпусе выполнены эжекционные каналы, сообщающие полость корпуса с полостью твердосплавных вставок, при этом часть корпуса ниже эжекционных каналов выполнена в форме цилиндра, на которой установлен узел герметизации. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Буровая коронка, содержащая корпус с напорными каналами и полыми твердосплавными вставками, рабочие торцы которых имеют тороидальную форму, а полости их сообщены с полостью корпуса, отличающаяся тем, что в корпусе выполнены эжекционные каналы, сообщающие полость корпуса с полостью твердосплавных вставок, при этом часть корпуса ниже эжекционных каналов выполнена в форме цилиндра, на которой установлен узел герметизации.

2. Буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что узел герметизации выполнен в виде цилиндрической пружины.