Коронка для ударно-вращательного бурения Советский патент 1987 года по МПК E21B10/36 

1

Изобретение относится к буровой технике, а именно к коронкам для йцарно-вращательного бурения с применением поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Цель изобретения - повышение эффективности разрушения пород за счет обеспечения более активного адсорбционного понижения их прочности.

На фиг. 1 изображена коронка, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг.1. Коронка содержит наружный корпус 1 с секторами 2, оснащенными режущими породоразрушающими элементами, например алмазами, и установл енный внутри первого с возможностью осевого перемещения внутренний корпус 3 с секторами 4, оснащенными ударными породоразрушающими элементами 5 с выемкой в торцах. Каждый сектор 4 внутреннего корпуса 3 снабжен размещенными с обеих сторон по всей его ширине радиальными герметизаторами 6, образующими в зоне размещения ударных породоразрушающих элементов 5 замкнутую полость. Герметизаторы могут быть выполнены из упругого легкодеформируемого материала, например резины. Возможен вариант применения в качестве герметизаторов клиновых твердосплавных зубков.

Коронка работает следующим образом.

В процессе бурения разрушение породы осуществляется как за счет резания породоразрушающими элементами секторов наружного корпуса под действием осевой нагрузки и крутящего момента, так и за счёт внедрения ударных элементов секторов внутреннего корпуса под действием передаваемых на него ударных импульсов.

После очередного воздействия на породу ударные элементы отражаются (отскакивают) от забоя и раствор ПАВ заполняет под сектором внутреннего корпуса полость, ограниченную поверхностью забоя, торцом сектора, радиальными герметизаторами последнего, стенками скважины и керна. При последующем внедрении ударных элементо в породу под действием ударного импульса объем полости между торцом секторов внутреннего корпуса и поверхностью забоя уменьшается, а дав- ленцр внутри полости растет.

Вытеканию раствора ПАВ из указанной полости со стороны боковых участ

.

10

12862

ков секторов внутреннего корпуса препятствуют радиальные герметизаторы, а со стороны стенок скважины и керна - зазоры, имеющие очень маленькие поперечные размеры (порядка 0,05- 0,10 мм) и обладающие вследствие этого большим гидравлическим сопротивлением. Образование в полости под торцами секторов внутреннего корпуса повьш1енного избыточного давления способствует более активному протеканию процесса адсорбционного понижения прочности пород.

В случае применения в качестве герметизаторов клиновых твердосплавных зубков последние, препятствуя растеканию раствора ПАВ по забою скважины, одновременно образуют при своем внедрении в породу дополнительные микро- и макротрещины, в которые также будет задавливаться раствор ПАВ, что в еще большей степени активизирует адсорбционное понижение прочности пород.

IF

20

25

0

5

Формула, изобретения

1.Коронка для ударно-вращательного бурения с применением поверхностно-активных веществ, содержащая наружный корпус с секторами, оснащенными режущими породоразрушаюш {ми элементами, и установленный внутри первого с возможностью осевого перемещения внутренний корпус с секторами, оснащенными ударными породоразрушающими элементами с выемкой в торцах, отличающаяся тем, что, с целью повьш1ения эффективности разрушения пород за счет обеспечения более активного адсорбционного понижения их про чности, каждый сектор внутреннего корпуса снаб- 5 жен размещенными с обеих сторон по всей его ширине радиальными герметизаторами, образующими в зоне размещения ударных породоразрушающих элементов замкнутую полость.

0

2. Коронка ПОП.1, о тличаю- щ а я с я тем, что герметизаторы выполнены из упругого легкодёформи- руемого материала,- например резины.

0

55

3. Коронка ПОП.1, отличающаяся тем, что в качестве герметизаторов применены клиновые твердосплавные зубки

budf

9us.2

Изобретение относится к буровой технике и позволяет повысить эффективность разрушения пород за счет обеспечения более активного адсорбционного понижения их прочности. Коронка содержит наружный корпус -1 с секторами 2, оснащенными режущими по- родоразрушающими элементами (ПЭ). Внутри корпуса 1 подвижно установлен внутренний корпус 3 с секторами 4, оснащенными ударными ПЭ 5 с выемкой в торцах и радиальными герметизаторд;- ми (РГ) 6. Они размещены с обеих сторон каждого сектора 4 по всей его ширине и образуют в зоне размещения ПЭ 5 замкнутую полость. Причем в качестве РГ 6 могут быть применены клиновые твердосплавные зубки, либо РГ 6 выполняются из упругого легко деформируемого материала, например резины. После очередного воздействия на породу ПЭ 5 отскакивают от забоя, и раствор поверхностно-активных веществ заполняет полость под секторами 4. При следующем внедрении ПЭ 5 давление в полости растет, что способствует более активному протеканию процесса адсорбционного понижения прочности пород. Вытеканию раствора из данной полости препятствуют РГ 6 или твердосплавные зубки, образующие трещины, в которые задавливается раствор. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л А РигЛ