Породоразрушающий твердосплавный элемент шарошечного долота Советский патент 1986 года по МПК E21B10/46 

f

Изобретение относится к горной промьппленности, в частности к породе разрушающим твердосплавным элементам крупногабаритных шарошечных долот дпя бурения скважин в крепких породах.

Цель изобретения - повьппение надежности крепления породоразрушаю- щег.о твердосплавного элемента . в материале матрицы шарошки, эффективности разрушения пород за счет увеличения удельного давления на забой скважины, равномерного распределения нагрузки и экономии твердого сплава.

На фиг. 1 показан породоразру- шающий твердосплавный элемент шарошечного долота, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - породоразрушающий элемент, закрепленный в материале матрицы шарошки, продольный разрез.

Породоразрушающий твердосплавный элемент шарошечного долота состоит из цилиндрических колец 1 и 2, штырвой центральной вставки 3, образую- П51Х его хвостовик, установленных со осно с зазорами 4 и 5 для размещения материала в матрицы шарошки и с последовательным смещением между собой так, что в хвостовике породораз рушающего элемента образуется углубление 6, предназначенное для размещения материала 7 матрицы. При этом одновременно образуется ступенчатая рабочая головка 8. Штыре вая централ ная вставка. 3 имеет вьшуклые породо разрушающие концы 9 в виде полусферы и концы 10 в виде конуса. Цилиндрические кольца 1 и 2 выполнены с внутренними коническими поверхностями 11 .

Монтаж породоразрушающего элемента в материале 7 матрицы шарошки долота осуществляется методом прессовой посадки, причем вершины конусов внутренних поверхностей цилиндрических колец 1 и 2 обращены к рабочей головке породоразрушающего эл мента и в сторону полусферического конца 9 штыревой цилиндрической вставки. При этом за счет наличия

29300. 2

.внутренних конических поверхностей 1 1 цилиндрических колец 1 и 2 и конического конца 10 штыревой центральной вставки 3 обеспечивается распор ма5 териала 7 матрицы шарошки в зазорах 4 и 5 и падежное закрепление породоразрушающего твердосплавного элемента в шарошке.

В процессе бурения долото враща10 ется на забое скважины и породораз- рушающие твердосплавные элементы пет . риодически наносят удары по его поверхности, разрушая породу. В момент внедрения в породу породоразрушающей

tS твердосплавный элемент образует лун- ку выкола. При этом одновременно происходит истиранию материала 7 матри- шарошки в зазорах 4 и 5 между цилиндрическими кольцами 1 и 2 и шты20 ревой центральной вставкой 3 и материала рабочей головки породоразрушающего твердосплавного элемента шарошки долота.

В связи с меньшей твердостью мате25 риала 7 матрицы шарошки, чем твердость породоразрушающего твердосплавного элемента долота, происходит более интенсивное истирание материала 7 матрицы шарошки. В результате

3Q этого обеспечивается сохранение ступенчатой формы рабочей головки. 8 породоразрушающего твердосплавного элемента шарошки, необходимой для равномерного ее контакта с поверхностью забоя скважины и эффективного разрушения породы за счет поочередного внедрения в нее штыревой центральной вставки 3, а затем цилиндрических колец 2 и 1 .

Кроме того, при передаче сил реак ции со стороны породы забоя скважины на долото за счет наличия внутренних конических поверхностей II на цилиндрических кольцах 1 и 2 и конца 10 штыревой центральной вставки 3

35

45

в виде конуса породоразрушающего

твердосплавного элемента будет происходить постоянное уплотнение материала 7 матрицы в зазорах 4 и 5 и исключение ослабления крепления по- 50 родоразрушающего твердосплавного элемента в шароШке.

Фиг. г

ш

в

8

Редактор С.Лыжова Заказ 2425/26

Составитель А.Сергачев Техред М.Ходанич

Корректор Г

Тираж 548Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

ФигЗ

Корректор Г.Решетник