Алмазный породоразрушающий инструмент Советский патент 1989 года по МПК E21B10/46 

11

10

(Л

наружной эластичной манжеты (ЭМ) 7, соединенной с корпусом и М 2 Установлена ЭМ 7 с возможностью осевой деформации и поворота относительно корпуса 1 и .М 2. К корпусу прикреплена зафиксированная от осевого перемещения втулка 8,- размещенная на корпусе с возможностью проворота. В процессе бурения при перегреве М 2 установленный в кольцевой проточке между торцовыми поверхностями корпу са и М 2 термоплавкий фиксатор 3 расплавляется. Корпус опускается относительно М 2, Перемещаясь вместе с корпусом ЭМ 7 деформируется в осевом направлении и перекрывает затрубное

пространство между инструментом и стенкой скважины, что повьшает давление в напорной магистрали. Создается дополнительное сопротивление враще нию М 2 вплоть до ее полной остановки, что снижает вероятность прижога инструмента При этом сокращаются непроизводительные затраты времени, связанные с прижогом,. 1 з.п, ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к алмазному породоразрушающему инструменту. Цель изобретения - повышение надежности инструмента в работе за счет предохранения его от прижога. Алмазный породоразрушающий инструмент включает корпус 1, термоплавкий фиксатор 3, узел передачи крутящего момента на алмазосодержащую матрицу (М) 2 и узел сигнализации о срабатывании фиксатора 3 в виде кольцевой наружной эластичной манжеты (ЭМ) 7, соединенной с корпусом и М 2. Установлена ЭМ 7 с возможностью осевой деформации и поворота относительно корпуса и М 2. К корпусу прикреплена зафиксированная от осевого перемещения втулка 8, размещенная на корпусе с возможностью поворота. В процессе бурения при перегреве М 2 установленный в кольцевой проточке между торцовыми поверхностями корпуса и М 2 термоплавкий фиксатор 3 расплавляется. Корпус опускается относительно М 2. Перемещаясь вместе с корпусом ЭМ 7 деформируется в осевом направлении и перекрывает затрубное пространство между инструментом и стенкой скважины, что повышает давление в напорной магистрали. Создается дополнительное сопротивление вращению М 2 вплоть до ее полной остановки, что снижает вероятность прижога инструмента. При этом сокращается непроизводительные затраты времени, связанные с прижогом. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к породо- разрушающим инструментам с алмазньм вооружением.

Цель изобретения - повышение надежности инструмента в работе за счет предохранения .его от прижога.

На чертеже изображен породоразру- щающий инструмент (на левой половине - в исходном положении; на правой половине - после срабатывания фиксатора и узла сигнализации)J общий вид,

Апмазньй породоразрушающий инструмент В1шгачает корпус. 1,.алмазосодержащую матрицу 2, термоплавкий фиксатор 3, например, из.цинка, размещенный в кольцевой проточке 4 между торцовыми поверхностями корпуса 1 и матрицы 2, узел передачи крутящего момента.от корпуса 1 к матрице 2 и узел сигнализации о срабатывании фиксатора 3, Узел передачи крутящего момента выполнен в виде взаимодействующих мезкду собой кулачков 5:5а на корпусе 1 и 56 - на съемном фланце 6 матрий ; 2о Узел сигнализации о сраг- батывании термоплавкого .фиксатора 3 выполнен в виде кольцевой наружной эластичной манжеты 7, которая присоединена к матрице 2 через фланец 6, а к корпусу 1 - через зафиксированную от осевого перемещения втулку 8, установленную с возможностью проворота на наружной поверхности корпуса 1, который соединен с бурильной колонной 9, Втулка 8 зафиксирована относительно корпуса от осевого перемеще ния штифтом 10, входящим в кольцевую

проточку 11 на наружной поверхности корпуса 1. Расстояние между торцовыми поверхностями втулки 8 и фланца 6 должно быть больше длины контакта ку25 лачков 5а.н 56-, Матрица 2 выполнена с торцо выми пазами 12 для промывочной жидкости.

Алмазный породоразрушающий инструмент работает следующим образом,

30 Под действием осевой нагрузки и крутящего момента алмазосодержащая матрица 2 осуществляет разрушение породы, которая выносится на поверхность промывочной жидкостью, подавае22 мой с поверхности насосами через бурильную колонну 9 и промывочные пазы 12, В случае возникновения аварийной ситуации, связанной с перегревом алмазосодержащей матрицы 2, термо40 плавкий фиксатор 3 расплавляется,

корпус 1 опускается в кольцевую проточку 4 (.см, правую часть чертежа) относительно матрицы 2, кулачки 5а и 56 выходят из зацепления и матрица

45 2 перестает.вращаться или вращается : значительно медленнее, чем корпус 1, Одновременно с этим эластичная манжета 7, перемещаясь вместе с корпусом- 15 деформируется в осевом направлении СП и перекрывает кольцевой з азор между Ш1струментом и стенкой скважины, В результате создается дополнительное сопротивление вращению матрицы 2 вплоть до ее полной остановки, что снижает вероятность прижога инструмента,- а на поверхность поступает- сигнал о срабатывании фиксатора, о чем судят по резкому повышению давления напорной, магистрали. Одновременно

55

15

с этим .промывочная жидкость, посту- пагацая через пазы 12 под матрицу 2 и в затрубную полость до эластичной манжеты, создает направленное в сторону устья скважины усилие, способст вующее лучшему охлаждению матрицы 2 и предотвращению прижога инструмента При получении на поверхности аварийного сигнала прекращают подачу инструмента и вращение, затем приподнимают его над забоем. После этого приступают к ликвидации аварийной ситуации.

Изобретение может быть использовано как в алмазных коронках, так и в алмазных долотах; Применение его позволяет резко сократить непроизводительные затраты времени, связанные с прижогом алмазного инструмента, Формула изо бретения

: 1. Алмазный породоразрушающий инструмент, включающий корпус с узлом

8479

передачи крутящего момента на алмазосодержащую матрицу, термоплавкий фиксатор, размещенный в кольцевой про- точке между торцовыми поверхностями корпуса и матрицы узел сигнализации о срабатывании термоплавкого фиксато- ра,отличающийся тем,

что, с целью повышения надежности ин- 10 струмента в работе за счет предохранения его от прижога, узел сигнализации выполнен В виде наружной эластичной манжеты, соединенной с корпусом и матрицей с возможностью осевой де- 15 формации до стенок скважины и прово- рота относительно корпуса или матрицы,

2, Инструмент по п. 1, о т л и - чающийся тем, что он снабжен втулкой, размещенной на корпусе с 20 возможностью проворота и зафиксированной в осевом направлении, причем втулка жестко соединена с .эластичной манжетой.