Алмазная буровая коронка Советский патент 1984 года по МПК E21B10/48 

1 Изобре-тение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к коронкам для бурения гео логоразведочных скважин в крепких породах. Известна буровая коронка, содержащая корпус и концентрично расположенные на рабочем торце породораз рушающие элементы с прямоугольным профилем Cl. Недостатком ее является низкая эффективность работы по крепким породам. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является алмазная буровая коронка, содержащая корпус и алмазосо,держащую матрицу с выступающими кон центрическими породоразрушающими эл ментами С23. Недостатком этой коронки является то, что в процессе бурения матри ца ее изнашивается неравномерно, вследствие этого коронка преждевременно выходит из строя до полной отработки алмазосодержащего слоя. Целью изобретения является повышение эффективности работы коронки за счет обеспечения равномерного ра пределения нагрузки на породоразрушающие элементы. Это достигается тем, что в алмазной буровой коронке, содержащий корпус и алмазосодержащую матрицу с выступающими концентрическими породоразрушающими элементами, соглас но изобретению, породоразрушающие элементы выполнены переменной ширин увеличивающейся от периферии к цент при этом ширина породоразрушающих элементов и радиус их расположения связаны соотношением: где t , t, ширина соответственно 1-го, 2-го, i-го ряда породоразрушающих элементов;радиус расположени соответственно 1-г 2-го, i-ro ряда породоразрушающих элементов. На чертеже изображен общий вид коронки в продольном разрезе. Коронка содержит корпус 1, алмаз содержащую матрицу 2 и породоразрушающие элементы 3 переменной ширины 76 увеличивающейся от периферии к центру. При этом ширина концентрично расположенных породоразрушающих элементов 3 находится в обратнопропорциональной зависимости от радиусов их расположения, что выражается зависимостью:t,r-t2r... i.r., где t-; , tj ) t; ширина соответственно 1-го, 2-го и 1-го ряда породоразрушающих элементов , мм; т г радиус расположения соответственно . 1-го, 2-го и i-ro ряда породоразрушающих элементов, мм. Благодаря такой форме рабочего торца при бурении коронкой происходит равномерное распределение осевой нагрузки и работы трения по всем породоразрушающим элементам, вследствие чего коронка отрабатывается равномерно по всему профилю до полного износа алмазосодержащего слоя. В зависимости от типа коронок породоразрушающие элементы 3 могут иметь прямоугольную форму или форму равнобочной трапеции. Принцип работы коронки заключа- « ется в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента происходит разрушение породы, осуществляемое путем образования на забое кольцевых борозд, выступы между которыми скальгааются за счет радиального биения коронки. Соотношение между шириной и радиусом расположения породоразрушающего элемента выбрано на основании проведенных исследований, результаты которых приведены в таблице.

При бурении предлагаемой коронкой горная порода эффективно разрушается всеми породоразрушающими элементами. При этом износ алмазосодержащего слоя происходит равномерно по всему профилю коронки, вследствие, чего обеспечивается полная отработка вооружения коронки.

АЛМАЗНАЯ БУРОВАЯ КОРОНКА, содержащая корпус и алмазосодержащую матрицу с выступающими концентрическими породоразрушающими элементами. о тли ч ающая с я тем, что, с целью повьшения эффективности ее работы за счет обеспечения равномерного распределения нагрузки на породоразрушающие элементы, последние выполнены переменной ширины, увеличивающейся от периферии к центру, при этом ширина t породоразрушающих элементов и радиус г их расположения связаны соотношением: 2-2 - i-i где ii , i2 ti ширина соответственно 1-го, 2-го, 1-го ряда породоразрушающих элементов j (Л г - радиус расположения . 2 . соответственно 1-го с 2-го, i-го ряда породоразрушающих элементов, Од со .4 OD

t

ti

,, V

/:-:;:: --.-, : vr « . .. .