Алмазная коронка для бурения с гидротранспортом керна Советский патент 1989 года по МПК E21B10/60 

Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин, а именно к породораз- рушающему инструменту при бурении сква- жИн с гидротранспортом керна по внутреннему каналу двойной колонны бурильных труб.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса бурения за счет у|1учшения очистки забоя от шлама и ох- л ждения коронки.

На фиг. 1 представлена алмазная коронка, вид сбоку, разрез; на фиг. 2 - то же, вид с торца матрицы.

Коронка состоит из корпуса 1 с npncoej дйнительной резьбой, металлокерамической матрицы 2, разделенной на секторы торцовыми 3, внутренними 4 и наружными 5 боковыми каналами. Внутренние боковые каналы шириной а получаются при фрезеровании безалмазной части матрицы на глубину Ь . Наружные боковые, каналы шириной а образуются при фрезеровании продольной канавки в безалмазной части мат- pimbi на глубину Ь.

Коронка работает следующим образом. В процессе бурения при врашении буро- врго снаряда породоразрушаюшие .рабочие секторы коронки разрушак т забой скважины. При этом промывочная жидкость по внутренним боковым каналам 4 поступает в торцовые каналы 3, а затем в наружные боковые каналы 5 коронки. Так как наруж- каналы имеют поперечное сечение с более широким входом в них внизу и .меньшим проходным сечением вверху, то основная часть промывочного агента, омывая ко- ffOHKn по наружной части, возвращается снова по набегаюшей наклонной стороне в торцовые, а затем во внутренние боковые кана- Лы коронки и в гидротранспортный канал, об- 0азованный между поверхностью керна и 1 нутренней кернопроводной трубой. Лишь небольшая часть промывочного агента, не- Фбходимая для смачивания буровой колонны, выходит в наружные боковые каналы Площадь поперечного сечения внутренних

0

Q

5

5 0 40

каналов соответствует количеству транспортируемого по каналам среднего объема выбуренного шлама и необходимого для очистки забоя скважины расхода промывочного агента. При рекомендуемом соотношении площадей поперечного сечения наружных и внутренних боковых каналов, а также с учетом насыщения потока промывочной жидкости выбуренным шламом в затрубное пространство скважины выходит около 5% от общего количества промывочной жидкости, подаваемой по межтрубному зазору двойной бурильной колонны.

Применение предлагаемой алмазной коронки по сравнению с известными позволяет повысить износостойкость коронок в 1,2- 1,4 раза, устранить потери промывочного агента при бурении в средних и крепких породах, которые составляют до 30% и более от общего расхода промывочной жидкости, и улучшить гидравлический вынос керна, исключив застревание его в транспортном канале из-за уменьшения расхода агента, и, таким образом, устранить необходимость подъема бурильной колонны, что нередко сопряжено с возникновением осложнений в скважине и невозможностью дальнейшего продолжения бурения.

Формула изобретения

Алмазная коронка для бурения с гидротранспортом керна, состоящая из корпуса с присоединительной резьбой, металлокерамической матрицы, разделенной на секторы торцовыми каналами, переходящими в наружные и внутренние боковые каналы, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности процесса бурения за счет улучщения очистки забоя от щлама и охлаждения коронки, отнощение площади поперечного сечения внутреннего бокового канала к площади поперечного сечения наружного канала равно отношению площади поперечного сечения торцового канала на внутренней поверхности сектора к площади поперечного сечения торцового канала на наружной поверхности сектора и составляет 3,5-4.

Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин. Целью изобретения является повышение эффективности процесса бурения за счет улучшения очистки забоя от шлама и охлаждения коронки. Алмазная коронка для бурения с гидротранспортом керна, состояшая из корпуса с резь бой, металлокерамической матрицы 2, разделенной на секторы торцовыми каналами 3, переходящими в наружные 5 и внутренние 4 боковые каналы. Отношение площади поперечного сечения внутреннего бокового канала 4 и площади поперечного сечения наружного бокового канала 5 равно отношению плошади поперечного сечения торцового канала 3 на внутренней поверхности сектора к плошади поперечного сечения торцового канала -3 на наружной поверхности сектора и составляет от 3,5 до 4,0. При бурении породоразрушающие секторы коронки разрушают породу на забое. Промывочная жидкость, омывая матрицу 2 коронки по ее наружной части, возврашается обратно по набегающей наклонной стороне в торцовые каналы 3, а затем - во внутренние боковые каналы 4 и далее - в гидротранспортный канал между керном и внутренней кер- нопроводной трубой. При этом лишь небольшая часть промывочной жидкости выходит в наружные боковые каналы &, смачивая буров ую колонну для уменьшения коэффициента трения ее с горной породой в стенках скважины. 2 ил. « (Л с: СП ю ;о ю