Алмазная буровая коронка Советский патент 1992 года по МПК E21B10/48 

Фиг.З

Изобретение относится к области разрушения горных пород, а именно к породо- разрушающим инструментам для бурения геологоразведочных скважин в крепких породах.

Цель изобретения - повышение эффективности работы коронки за счет улучшения условий работы керно- и скважинообразующих областей матрицы.

На фиг. 1 изображена коронка .общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант выполнения изобретения.

Коронка состоит из стального корпуса 1 и укрепленной на нем алмазосодержащей металлокерамической матрицы, разделен- ной на сектора 2 промывочными каналами 3. В каждый сектор 2, в набегающую его часть, установлены композиционные вставки 4 на основе алмазов, имеющие большую износостойкость по отношению к рабочему объемному слою матрицы. Вставки 4 установлены в секторе со смещением от керно- и скважинообразующих поверхностей матрицы к продольной оси сектора на величину, соответствующую величине зерен объем- ных алмазов матрицы.

Коронка работает следующим образом.

С поверхности на коронку передают осевую нагрузку, крутящий момент и промывочную жидкость, под воздействием которых коронкой производится разрешение забоя, а также калибровка скважины и керна. Поскольку вставки 4 более износостойки по отношению к матрице и на них приходится значительно большая удельная нагрузка, то, выступая из матрицы, они несколько опережают забой, создаю две концентрические канавки вблизи керна и стенки скважины. В углах и щеках этих канавок образуются микротрещины, распро- страняющиеся также в направлении керна

и стенки скважины. Вследствие того, что канавки удалены от керна и стенки скважины на расстояние, равное размеру объемных алмазов матрицы коронки, микротрещины только доходят в их контур или проникают в него лишь на незначительную глубину, в зависимости от пород и нагрузок на вставки 4. Устья микротрещин являются концентраторами напряжений, поэтому при калибровке керна и скважины подрезным вооружением коронки происходит слияние микротрещин по их устьям, а значит снятие напряжений, в теле керна и на его поверхности, при этом линии слияния составляют в целом образующую кернового цилиндра.

Поскольку вставки 4 расположены в передней части сектора 2 и вблизи промывочных каналов 3, то они в достаточной степени охлаждаются промывочной жидкостью и предохраняются от воздействия шлама.

Применение изобретения позволит повысить эффективность подрезного вооруже- ния алмазной коронки, снизить энергоемкость процесса бурения, поднять представительность кернового материала.

Формула, изобретения.

Алмазная буровая коронка, включающая корпус и алмазосодержащую матрицу, разделенную промывочными пазами на секторы, оснащенные композиционными вставками, установленными на их передних гранях,отлич а ющая с я тем, что, с целью повышения эффективности в работе за счет улучшения условий работы керно- и скважинообразующих областей матрицы, композиционные вставки смещены от керно- и скважинообразующих поверхностей матрицы к продольной оси сектора на величину, соответствующую величине, зерен алмазов матрицы.

:-И

Фиг.Г

X/

4

ВидА