Алмазная буровая коронка Советский патент 1993 года по МПК E21B10/02 

породоразрущающими элементами 6 и разделенную промывочными пазами 7 на отдельные секторы 8. Каждый сектор 8 имеет один опережающий паз 3 и один замыкающий паз 4, выполненные с переменным сечением по всей длине, например, в виде конуса или пирамиды, При этом поперечное сечение опережающих пазов 3 больше, чем поперечное сечение замыкающих пазов 4, а следовательно, и усилие, которое может воспринять соединение, образованное пазами 3, больше, чему усилие, воспринимаемое соединением, образованным пазами 4. Учитывая, что наибольшие радиальные и окружные усилия воспринимает передняя часть сектора 8, предложенная коронка позволяет создать равностойкую конструкцию. При этом радиальное усилие со стороны стенок скважины воспринимается соединением, образованным опережающими пазами 3, а радиальное усилие со стороны керна воспринимается соединением, образованным замыкающим пазом 4. С этой целью пазы 3 ориентированы большим основанием в сторону периферии, а пазы 4 - в сторону оси коронки. Одновременно с радиальным усилием соединение, образованное опережающими пазами 3, обеспечивает передачу крутящего момента, т.е. окружного усилия от корпуса 1 к матрице 5, и разгружает от этих усилий соединение, образованное пазами 4, которые воспринимают осевое усилие, возникающее в случае прихвата коронки, а также при бурении на- клонныхунаправленных и горизонтальных скважин. При бурениитакихскважин матрица 5 коронки при подъеме инструмента постоянно испытывает сдергивающее усилие, Объясняется это тем, что матрица 5 коронки имеет наибольший диаметр по сравнению со всей бурильной колонной и поэтому постоянно касается стенки скважины. Возникающее при этом трение между стенкой скважины и матрице, особенно при наличии неровностей на стенках скважины, оказывает на матрицу усилие, стремящееся оторвать ее от корпуса 1. Именно это усилие и воспринимается соединением, образованным пазами 4.

Матрица 5 коронки может быть армирована любыми породоразрушающими элементами: природными и синтетическими алмазами, сверхтвердыми материалами и т.д.

Принцип работы коронки заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента породоразрушаю- щие элементы 6 внедряются в породу и

разрушают ее. Разрушенная порода выносится с забоя на поверхность промывочной жидкостью, прокачиваемой через бурильную колонну. Крутящий момент передается на матрицу 5 через соединение, образованное пазами 3. Это же соединение обеспечивает восприятие рационального усилия, действующего со стороны стенок скважины. Соединение, образованное пазами 4, воспринимает осевое усилие, возникающее при подъеме бурильного инструмента из скважины, а также радиальные усилия со стороны керна. Применение предложенной коронки позволяет повысить стойкость коронки за счет обеспечения надежного соединения матрицы с корпусом и снизить затраты на непроизводительные работы, связанные с очисткой забоя от оставленных частей матрицы. В целом это обеспечивает снижение затрат на проведение буровых работ,

.Формула изобретения

1. Алмазная буровая коронка, содержащая корпус с присоединительной резьбой, матрицу, разделенную на секторы промывочными каналами и радиальными пазами,

выполненными сквозными с переменной шириной по высоте и ориентированными поочередно меньшим и большим основанием в сторону присоединительной резьбы, и по крайней мере двумя пазами в каждом

секторе, из которых замыкающий по направлению вращения коронки ориентирован большим основанием в сторону присоединительной резьбы, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее

эксплуатационной стойкости и сокращения непроизводительных затрат времени на очистку забоя скважины от оставленных частей матрицы, пазы каждого сектора выполнены с переменным поперечным сечением

по всей длине в радиальном направлении и ориентированы большими основаниями в противоположные стороны.

2. Коронка по п. 1, отличающаяся тем, что опережающие пазы в каждом сек- торе выполнены с большим поперечным сечением по сравнению с замыкающими и ориентированными своими большими основаниями в сторону периферии.

Ф в г. 2.

Л-Д

Н i|

Я-6

6-в

Фиг..6