Буровая коронка Советский патент 1985 года по МПК E21B10/48 

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к породоразрушаЮщему инструменту для бурения горных пород с отбором керна.

Известна буровая коронка, включающая корпус с рабочими секторами на торце, армированными алмазными резцами 1.

Недостатком этой коронки является нерациональная схема промывки, что часто приводит к прижогу алмазов с выходом коронки из строя.

Наиболее близкой к предлагаемой по своей технической сущности и достигаемому результату является буровая коронка, содержащая корпус и разделенные промывочными пазами рабочие секторы, армированные алмазами 2.

Однако из-за больщой площади контакта резцов спородой удельная нагрузка на один резец мала, алмазы внедряются на небольшую величину и снимают тонкий слой породы.

В породах типа алевролитов и аргиллитов эти коронки имеют меньшую механическую скорость, чем твердосплавные, а при бурении твердых песчаников, из-за недостаточного охлаждения, выходят из строя изза прижога алмазов.

Цель изобретения - повышение механической скорости и стойкости коронки путем более рационального расположения рабочих секторов и промывочных окон.

Указанная цель достигается тем, что в буровой коронке, содержащей корпус и разделенные промывочными пазами рабочие секторы, армированные алмазами, передняя и задняя грани рабочих секторов образуют угол с вершиной, лежащей на окружности диаметром (d), равным 0,40-0,48 наружного диаметра коронки (D).

На фиг. 1 изображена коронка, общий вид; на фиг. 2 - вид со стороны рабочего торца.

Буровая коронка содержит корпус 1, рабочие секторы 2 с установленными в них синтетическими алмазами 3, закрепленными в матрице 4, разделенной промывочными пазами 5 с передней и задней гранями 6.

Схема расположения рабочих секторов в коронке такова, что их передние и. задние грани 6 образуют угол ос с вершиной, лежащей на окружности с диаметром d, равным 0,40-0,48 наружного диаметра коронки D.

При диаметре окружности d меньше 0,4 D ширина промывочных пазов уменьшается, ухудшаются условия охлаждения алмазов и затрудняется вынос разбуренного шлама из-под торца коронки.

При увеличении диаметра окружности d больше 0,48 D ширина промывочных пазов увеличивается, однако уменьшается площадь рабочих секторов, а следовательно и насыщенность коронки алмазами. Вследствие этого уменьшится и ресурс коронки.

Предлагаемая схема расположения рабочих секторов и промывочных окон обеспечивает оптимальные условия для насыщенности секторов алмазами и охлаждения алмазов и устраняет их прижег и «засаливание.

Оптимальность выбранного соотношения между d и D определена в результате стендовых испытаний (таблица).

Коронка работает следующим образом.

При вращении бурового вала и подачи осевого давления коронка своими породоразрушающими элементами в виде синтетических алмазов 3 внедряется в породу. Благодаря оптимальным условиям, для охлаждения алмазов путем расположения рабочих секторов по наиболее рациональной схеме повышается стойкость, а следовательно, и проходка на коронку, а также механическая скорость бурения. При этом общая эффективность бурения возрастает.

2

Фиг.2

БУРОВАЯ КОРОНКА, содержащая корпус и разделенные промывочными пазами рабочие секторы, армированные алмазами, отлича1рщаяся тем, что, с целью повышения стойкости и механической скорости бурения, передняя и задняя грани рабочих секторов образуют угол с вершиной, лежашей на окружности диаметром равным 0,40-0,48 наружного диаметра коронки. (Л оо О1 оо со ю