Буровая коронка Советский патент 1992 года по МПК E21B10/48 

Изобретение относится к породоразру- шающему инструменту, а именно к алмазным коронкам для бурения по твердым и крепким породам.

Известна алмазная коронка, состоящая из корпуса, матрицы, разделенные на сектора переменной высоты

Недостатком данной коронки является низкая эффективность работы, обусловленная участием в процессе разрушения ограниченной части секторов матрицы.

Известна буровая коронка, содержащая корпус и матрицу, разделенную промывочными пазами на секторы переменной высоты, убывающей от передней грани к задней.

Недостатком этой буровой коронки также является усталостный характер разрушения горных пород вследствие постоянства размеров поперечного сечения секторов.

Цель изобретения - повышение эффективности за счет снижения энергоемкости процесса разрушения пород.

Цель достигается тем, что в буровой коронке, содержащей корпус и матрицу, разделенную промывочными пазами на секторы переменной высоты, убывающей от передней грани к задней, секторы выполнены с переменной шириной, увеличивающейся от передней грани к задней.

В процессе бурения предлагаемой коронкой появляется эффект клинового расширения разрушаемой площади в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, как в продольной,так и в поперечной, вследствие чего непосредственно под торцевой поверхностью секторов образуется уступообразный.забой формой треугольника в продольной и наподобие треугольника в поперечной плоскости. При этом указанная треугольная форма забоя испытывает усилие направленное снизу вверх, исходящее от высокой передней грани следующего по ходу вращения сектора, способствующей улучшению отрыва от целика частиц пород, и тем самым процесс резания окажется совмещенным с направленным скалыванием, что осуществляется без дополнительных источников энергии извне. Здесь также обеспечивается постоянный контакт наружных и торцевых поверхностей секторов с разрушаемой породой и повышается интенсивность цикла сжатия-растяжения разрушаемой породы за счет переменной ширины секторов матрицы, вследствие чего

fc

Ё

появляются сети трещин, способствующие повышению эффективности объемного разрушения при меньшей энергоемкости.

Кроме того/достигается более гладкая поверхность стенки скважин и керна, что благоприятно повлияет на их устойчивость.

На фиг,1 пока зана коронка, РИД с торца матрицы; на фиг.2 - то же, со стороны корпуса. , ,

Буровая коронТса содержит корпус 1 и матрицу, разделенную промывочными пазами 2 секторы переменной высоты с передней высокой гранью 4 и задней низкой гранью б. , „,

Буровая коронка работает следующим образом.

В начальный момент процесса бурения по сле подачи осевой нагрузки и вращения через корпус 1 сначала в породу внедряются торцевые поверхности секторов 3, сопря- же нные с передней гранью А. По мере углубления забоя скважин происходит постепенное внедрение в породу части секторов 3 с шириной, увеличивающейся к задней грани, 5. Подаваема я на забой

промывочная жидкость после выхода из промывочных пазов 2 разделяется: основной поток через передние грани 4 направляется под набегающие внешние стороны секторов 3, унося шлам с забоя скважин, меньший поток идет на охлаждение задней грани 5.

Предлагаемая буровая коронка может быть изготовлена в соответствии с существующими стандартами, характерными для алмазного бурения, находит преимущественное применение при бурении твердых и крепких пород с применением как одинарных, так и двойных колонковых труб. Фор му ла изобретен и4 я Буровая коронка, содержащая корпус и матрицу, разделенную промывочными пазами на секторы переменной высоты, убывающей от передней грани к задней, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности за счет снижения энергоемкости процесса разрушения породы, секторы выполнены с переменной шириной, увеличивающейся от передней грани к задней.

Использование: бурение скважин по твердым породам. Сущность изобретения: коронка содержит корпус и матрицу, разделенную промывочными пазами на секторы переменной высоты и ширины. Высота секторов убивает, а ширина их увеличивается в направлении от передней грани к задней. 2 ил.

4

Wu&.

Фиг. 2