Буровая коронка Советский патент 1987 года по МПК E21B10/02 

Cpl/2.f

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, применяемому при бурении скважин с отбором керна, а именно к буровым коронкам,

Известна буровая коронка, применяемая при бурении с гидротранспортом керна, содержащая корпус с торцовой поверхностью в виде обратного конуса, на которой расположены спиральные выступы, армированные породоразрушающими элементами и образующие шламоотводящие пазы.

Недостатком известной коронки является сравнительно небольшие рейсовая скорость и проходка. Это объясняется тем, что в качестве породоразрушающих элементов в коронке использованы мелкие твердосплавные восьмигранные резцы, выход которых за тело спиральных выступов ограничен их прочностью на скол. По мере износа резцов происходит повышение сопротивления перемещению шлама изза приближения торцов секторов к забою, что влечет за собой его зашламование, подклинки керна, и как слествие, необходимость подъема колонны для замены коронки.

Наиболее близкой к изобретению п технической сущности к достигаемому результату является буровая коронка содержащая корпус и закрепленные на его рабочем торце скважино- и кернообразующие резцы, боковые грани которых образуют шламоотводящие каналы.

Применение в данной коронке крупных резцов снижает количество их сколов при расходке бурового снаряда. Однако радиальная схема расположения резцов на прямом торце не способствует созданию оптимальных условий для очистки забоя скважины от шлама и эффективному разрушению горных пород. Кроме того, при большой величине выхода резцов ниже прямого торца создается возможность зашламования забоя из-за поступления части потока очистного агента в затрубное пространство. Это уменьшает расход восходящей промывочной жидкости, а следовательно, и его подъемную способность. Поэтому в данной коронке для обеспечения принудительного направления потока очистного агента в центральный канал используется отбойное устройство. Применение последнего ведет к усложнению

конструкции и снижению скорости спуско-подъемных операций из-за эффекта поршневания, создаваемого отбойным устройством.

Цель изобретения - повышение эффективности работы коронки за счет улучшения условий для перемещения выбуренного шлама от периферии к центру.

Поставленная цель достигается тем, что в буровой коронке, содержащей корпус и закрепленные на его рабочем торце скважино- и кернообразующие резцы, боковые грани которых образуют шламоотводящие каналы, скважино- и кернообразующие резцы смещены относительно диаметральных плоскостей, параллельных их режущей кромке, в сторону, противоположную направлению вращения корпуса, при этом величина смещения скважинообразующих резцов больше, чему кернообразующих.

На фиг.1 изображена буровая колонка, продольный разрезi на фиг.2 вид со стороны рабочего торца.

Буровая коронка включает корпус 1 с присоединительной резьбой 2. Рабочий торец 3 корпуса 1 выполнен в виде обратного конуса и армирован скважино- и кернообразующими резцами 4 и 5, выполненными из крупных пластин твердого сплава или искусственных алмазов, Скважинообразующие резцы 4 установлены в пазах корпуса 1, а кернообразующие 5 крепятся посредством вставок 6. Резцы 4 и 5 установлены относительно диаметральных плоскостей А-А и Б-Б проведенных параллельно их режущим кромкам 7 и 5, со смещением в сторону, противоположную направлению вращения корпуса 1, Причем величина смещения 6 резцов 4 больше смещения Q резцов 5, Боковые грани резцов 4 и 5, обращенные друг к другу, совместно с рабочим торцом 3 корпуса образуют шот амоотводящие пазы 9, через которые шлам в процессе бурения подается в шламоприемный коллектор 10, образованный корпусом 1 и выступающими кромками резцов 5, Резцы 4 и 5 установлены ступенчато, причем кернообразуйщие резцы 5 имеют превьш1ение над скважинообразующими резцами 4,,

Коронка работает следующим образом. Под действием осевого усиления и крутящего момента резцы 4 и 5 производят разрушение породы, которая потоком очистного агента направляется из-под торца 3 коронки по шламо отводящим пазам 9 в шламоприемный коллектор 10 и далее нагнетается во внутреннюю полость двойной бурильной колонны. При этом благодаря смещению резцов 4 и 5 соответственно относительно диаметральных плоскостей Аи Аи Б-Б в сторону, противоположную направлению вращения коронки,обеспечивается смещение частиц шлама .с передних их граней в направлении к коллектору 10, так как возникающая при резании сила направлена от периферии торца корпуса к центру. Для уменьшения сопротивления движению шлама резцы -4 имеют большее смещение по сравнению с резцами 5. Этому способствует и превьш ение кернообразующих резцов 5 над скважинообразующими 4, а выполнение торца 3 в виде обратного конуса. Величина смещения диктуе:тся конкретными условиями бурения. Указанная схема установки резцов позволяет также(улучшить эффективность разрушения породы за счет образования ступенчатого забоя как в вертикальной, так и горизонтальной плоскостях. Все это повышаетэффективность работы предложенной коронки по сравнению с известными. Предлагаемая коронка более, чем в 7 раз, превосходит серийную коронку по проходке при сопоставимых средневзвешенных механических скоростях в породах II-YII категорий по буримос

БУРОВАЯ КОРОНКА,содержащая корпус и закрепленные на его рабо чем торце скважнно- и кернообразующие резцы, боковые грани которых образуют шламоотводящие каналы, о тличающаяся тем, что, с целью повьппения эффективности ее работы за счет улучшения условий для перемещения выбуренного шлама от периферии к центру, скважино- и кернообразующие резцы смещень относительно диаметральных плоскостей, параллельных их режущей кромке, в сторону, противоположную направлению вращения корпуса, при этом величина смещения скважинообразующих резцов больше, чем- у кернообразующих. AAs