Алмазная буровая коронка Советский патент 1985 года по МПК E21B10/48 

Изобретение относится к алмазному буровому инструменту, а именно к алмазным буровым коронкам, и может быть использовано в алмазном геологоразведочном бурении скважин.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости коронки и механической скорости бурения при проходке трещиноватых горных пород.

На фиг. 1 показано схематическое расположение более износостойких элементов; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сектор коронки, разрез.

Алмазная буровая коронка состоит из корпуса 1, на котором закреплена алмазоносная матрица 2, вершина клиновой части которой обращена к внутренней, кернообразующей, части коронки и оснаш,ена более износостойкими элементами 3 с выходом их на рабочий торец и внутреннюю поверхность коронки, при этом суммарная длина c),K CriroB 3 из более износостойкого материала составляет 0,2-0,4 длины окружности алмазоносной матрицы, нроведенной по верUiiiiie клина,

0,2-0,4

Ln+(L-f)n,

длина алмазоносного сектора по вершине клиновой части матрицы; длина более износостойкого элемента

в секторе;

число секторов, не содержащих износостойкие элементы; число секторов, содержащих более износостойкие элементы.

Соблюдение указанного соотношения позволяет сохранить нрофиль матрицы коронки в виде одностороннего клина до полной ее отработки и высокую механическую скорость в процессе бурения трещиноватых горных пород.

Буровая коронка работает следующим образом.

Крутящий момент и осевая нагрузка от бурового станка через бурильную колонну

передаются на корпус буровой коронки и ее алмазоносную матрицу 2, которая разрушает горную породу. При подходе алмазоносной матрицы к трещине в горной породе вершина клиновидной части матрицы разрушает горную породу с опережением со стороны

внутреннего диаметра, а с наружной части остается целик породы, который препятствует отрыву керна с частью забоя от монолита до момента прохождения трещины вершиной клиновой части матрицы. За счет

этого исключается отрыв, дробление и разрушение керна с образованием крепких гранул горной породы, вызывающих повышенный износ алмазоносной матрицы со стороны внутреннего диаметра. При этом клиновидная форма матрицы сохраняется за счет наличия элементов 3 из более износостойкого материала, например твесала.

В то же время, более износостойкие элементы занимают 0,2-0,4 общей длины алмазоносной матрицы, поэтому в процессе бурения не происходит снижения механической скорости. Приведенные данные получены при проведении лабораторных испытаний опытных образцов буровых коронок.

Результаты испытаний приведены в таблице.

АЛМАЗНАЯ БУРОВАЯ КОРОНКА, содержащая корпус и алмазоносную матрицу с клиновидной частью, оснащенной нopoдopaзpyнJaющими элемента.ми из более износостойкого материала, отличающаяся тем, что, с целью новы тени я эксплуатационной стойкости коронки и ме.ханической скорости бурения при проходке трещиноватых горных пород, BepHJHHa клиновидной части матрицы смещена в сторону кернообразуюпдей поверхности коронки, при этом породоразрущающие элементы расположены с выходом на рабочий торец клиновидной части и кернообразующую поверхность коронки, а д.тина их составляет 0,2-0,4 длиШ) вершины клиновидной части матрицы. (Л ТА ОС О 4;; со

1,92

2,32 2,30 2,26

0,29

Интенсивный износ матри1№1 по высоте

0,18

Нормальный износ 0,16 То же 0,16