Термомеханический буровой инструмент Советский патент 1976 года по МПК E21C21/00 E21C37/16 E21C13/02 

1

Изобретение относится к термомеханическому буровому инструменту, оснащенному абразивными элементами, генерирующими тепло при трении их о породу, и резцами для скалывания термически ослабленной породы.

Известны термомеханические буровые инструменты, содержащие внутренний кольцеобразный корпус с торцовыми абразивными элементами, которые при вращении инструмента взаимодействуют с породой и в результате трения создают в ней термические напряжения. Для более эффективного разрушения породы предусматривается дополнительное воздействие на нее резцами, которые расположены между абразивными элементами и скалывают термически ослабленную породу, при этом корпус, несущий резцы, имеет возможность осевого перемещения относительно корпуса с абразивпыми элементами.

Однако известные инструменты имеют сравнительно сложную конструкцию из-за необходимости применения ударного механизма для сообщения динамических нагрузок резцами.

Целью изобретения является создание инструмента более простого по конструкции.

Для этого в предлагаемом инструменте несущий резцы корпус жестко соединен с переходником, который имеет некруглый в поперечном сечении шпиндель, подвижно сочлененный с другим переходником, жестко соединенными с несущим абразивные элементы корпусом, при этом между переходниками размещен упругий элемент.

На фиг. 1 изображен предлагаемый инструмент, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид снизу.

Инструмент имеет наружный кольцеобразный корпус 1, несущий резцы 2, которые размещены между абразивными элементами 3, прикрепленными к торцу внутреннего кольцеобразного корпуса 4.

Наружный корпус 1 посредством трубы 5 соединен с переходником 6, который сочленяется с буровой колонной (не изобрал ена) и имеет иекруглый в поперечном сечении шпипдель 7, подвижно соединенный с переходником 8, скреплепным с трубой 9. Труба жестко соедипена с внутренним корпусом 4. Между переходниками Ь и 8 размещена тарельчатая .пружина 10, охватывающая шпиндель 7.

Инструмент работает следуюо им образом.

Вращение от буровой колонны передается инструменту через переходник 6, при этом резцы 2 и абразивные элементы 3 вращаются с одинаковой скоростью. Осевая нагрузка от буровой колонны на резцы 2 передается через переходник 6, трубу 5 и корпус 1, а на абразивные элементы 3 - через переходник 6, пружину 10, переходник 8, трубу 9 и 4. Шпиндель 7, соединяющий оба переходника 6 и 8, позволяет осущеетвлнть оее вое перемещение резцов 2 и абразивных элементов 3 относительно друг друга и одновременное их вращение.

В процееее бурения на контакте породы и абразивных элементов 3 возникя.ет высокая температура :1а счет трения между ними. В резул( про-иосчь породы снижается и реяцы 2 осуществ;1яют скалывание термически ослабленного слоя породы.

Ф о р м у л а изобретен и я

Термомеханический буровой инструмент, содержащий взаимно подвижные в осевом

иапрапленпи внутренний кольнеобразный корпус с торцовыми абразивными элементами, генерирующими тепло при трении их о породу, и нарзжный корпус с резцами для скалывания термически ослабленной породы, расположенными между абразийны.ми элементами, отличающийся те.м, что, с целью упрон;.ения консгрукции инструмента, наружны корпус жестко соединен с переходником, когорый имеет некруглый в поперечном сечении щпиндель, подвижпо сочлененный с другим переходником, жестко соединенным с внутренним корпусом, а между переходниками размещен упругий элемент.

фуг. г