Буровые долота: .долота для вращательного бурения с зубцами, лопастями или подобными режущими элементами, например вильчатые или типа "рыбий хвост" – E21B 10/42

Группа изобретений относится к буровым инструментам с пассивными и активными элементами и к способам формирования такого инструмента. Обеспечивает замедление износа калибрующих и пассивных областей. Буровой инструмент содержит: корпус, имеющий торцевую поверхность на его дистальном конце и калибрующие области, включающие проходящие продольно вверх выступающие части нескольких лопастей, и хвостовик; переходную поверхность, включающую скос, расположенный между наружным диаметром на верхнем конце соответствующей калибрующей области и хвостовиком; и элемент для восходящего бурения, выполненный в виде детали, расположенной на переходной поверхности, проходящей от точки, прилегающей к переходной кромке между переходной поверхностью и соответствующей калибрующей областью, и имеющий пассивное расположение при нисходящем бурении и активное расположение при восходящем бурении или расширении ствола скважины снизу вверх. При осуществлении способа формирования бурового инструмента: формируют корпус, включающий активную область и пассивную область в режиме нисходящего бурения, причем активная область содержит части корпуса, дистальные относительно переходной кромки, а пассивная область включает части корпуса, проксимальные относительно переходной кромки, и пассивная область активна в режиме восходящего бурения; размещают элемент для восходящего бурения в пассивной области посредством размещения его на пластине крепления или формируют элемент для восходящего бурения интегрально с пластиной крепления; и прикрепляют пластину крепления к пассивной области. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к способу изготовления изделий для бурения, содержащих спеченный цементированный карбид, в частности, бурового долота и его деталей, таких как корпус долота и конические шарошки. Буровое изделие содержит по меньшей мере одну деталь из цементированного карбида, соединительную фазу, содержащую неорганические частицы и матричный металл и/или сплав металла, и деталь из нецементированного карбида. Общий объем деталей из цементированного карбида составляет по меньшей мере 5% от общего объема изделия. Температура плавления неорганических частиц превышает температуру плавления матричного материала. Деталь из нецементированного карбида содержит металлическую деталь, включающую в себя зерна по меньшей мере одного из вольфрама, сплава вольфрама, тантала, сплава тантала, молибдена, сплава молибдена, ниобия и сплава ниобия, диспергированных в непрерывной матрице металла или металлического сплава. Способ включает заполнение пространства между неорганическими частицами и деталью из цементированного карбида расплавленным металлом или металлическим сплавом с последующим отверждением металла или металлического сплава для формирования изделия. Полученное изделие обладает заданной комбинацией таких свойств как прочность, износостойкость и твердость. 9 н. и 86 з.п. ф-лы, 13 ил., 3 пр.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин в пластах с повышенным содержанием газа, где процесс бурения часто сопровождается микровыбросами. Технический результат направлен на повышение эффективности работы коронки путем обеспечения надежности срабатывания запорных органов обратных клапанов. Предложенная буровая коронка содержит корпус со ступенчатой наружной поверхностью, соединенный с ним посредством узла передачи крутящего момента с возможностью ограниченного осевого перемещения рабочий наконечник с кожухом и промывочными каналами и установленные в них обратные клапаны. Коронка снабжена защитной втулкой и осевым приводом для рабочего наконечника, размещенным в полости, образованной корпусом и защитной втулкой между обращенными один к другому торцами кожухом и торцом защитной втулки, жестко соединенной с корпусом. Осевой привод выполнен в виде пружины сжатия или в виде диска из упругого материала. При этом каждый промывочный канал рабочего наконечника и торец размещенного в нем запорного органа обратного клапана выполнены конгруэнтной конической формы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к буровой технике, а именно к бурам для скальных пород. Обеспечивает повышение скорости проходки скважины. Бур состоит из пилота-забурника, корпуса с винтовыми лопастями, буровых резцов, оснащенных твердосплавными вставками. Корпус с винтовыми лопастями изготовлен литым с шагом винтовых лопастей, равным диаметру бура. Буровые резцы установлены на опорной пластине асимметрично друг другу и под углом к вертикали и углом к горизонтали. Превышение каждого последующего резца не более высоты твердосплавной вставки резца. 3 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым долотам режущего типа, преимущественно для разбуривания пород, способных к налипанию. Обеспечивает повышение эффективности работы долота, особенно при бурении по породам, склонным к налипанию. Буровое долото включает корпус с присоединительной резьбой и лопастями, армированными породоразрушающими элементами, установленными под разными углами к оси. Долото снабжено узлом вибрации, выполненным в виде составной резьбовой втулки, жестко соединенной с долотом, и размещенным в полости втулки с возможностью осевого перемещения ударника с зубчатым торцом для взаимодействия с телами качения, размещенными в выемках, выполненных на торце резьбовой втулки, обращенном к зубчатому торцу ударника. Долото может быть снабжено пружиной, размещенной в полости между уступами, образованными на внутренней поверхности верхней части втулки и наружной поверхности ударника. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и строительству, а именно к буровым режущим открывающимся долотам, применяемым в сейсморазведке при бурении взрывных скважин в неустойчивых грунтах или строительстве при сооружении буронабивных свай. Обеспечивает прочность шарнирного соединения крышки долота с корпусом при существенном уменьшении габаритов шарнира как помехи, ухудшающей режущие свойства долота. Буровое режущее открывающееся долото содержит корпус со сквозным осевым отверстием, крышку, сопряженную в закрытом положении с выточкой в нижней части отверстия и шарнирно связанную с корпусом в плоскости оси отверстия, а также резцы, расположенные на наружной стороне крышки. На торцевой поверхности корпуса выполнен диаметрально расположенный паз, а на крышке - радиальные выступы, сопряженные с упомянутым пазом. Шарнирное соединение крышки с корпусом образовано круглыми гнездами, соосными друг другу и размещенными на противоположных боковых сторонах одного из радиальных выступов крышки, а также сопряженными с этими гнездами конгруэнтными им шипами, образованными на концах конструктивных элементов, неподвижно соединенных с корпусом долота, например, сваркой. 6 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин в пластах с повышенным содержанием газа. Предложенная буровая коронка содержит корпус с седлом и промывочными каналами. В полости корпуса, посредством вертикально закрепленного штифта, установлен запорный орган. Запорный орган в периферийной части оснащен лопастями и дебалансной вставкой. Запорный орган со стороны седла снабжен постоянным магнитом, расположенным диаметрально противоположно дебалансной вставке. Седло корпуса снабжено дополнительным кольцевым магнитом. При этом постоянные магниты ориентированы одноименными полюсами один навстречу другому. Применение предложенной коронки повышает эффективность ее работы при бурении по взрывоопасным пластам. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в сверлах, применяемых для сверления бетона или других каменных конструкций, горной породы и т.п. Сверло содержит хвостовик с зажимным концом и сверлильной головкой, расположенной на конце, противоположном зажимному концу. Головка содержит, по меньшей мере, три и предпочтительно три лопасти, выполненные крыловидными на виде сверху. Каждая лопасть содержит на верхней стороне режущее ребро, образованное ведущей выкрашивающей гранью и тыльной стороной. Режущие ребра сходятся друг с другом в центральной зоне с центром на оси сверла. В центральной зоне одно длинное режущее ребро проходит через ось сверла и содержит соразмерный переходящий участок, проходящий за ось сверла. В окрестности оси сверла длинное режущее ребро образует лезвие сверла, содержащее два радиально внешних конца, аксиально выступающих от центра лезвия сверла так, что тыльная сторона одного режущего ребра и тыльная сторона еще одного режущего ребра образуют выемку в виде желоба в центральной зоне, и длинное режущее ребро проходит через выемку. Повышается скорость сверления и срок службы. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 16 ил.

Группа изобретений относится к буровым долотам для роторного бурения и к способам изготовления таких буровых долот. Обеспечивает улучшенные физические свойства материала корпуса долота, улучшение рабочих характеристик долота. Долото для роторного бурения пород включает корпус долота, имеющий область коронки, преимущественно состоящую из композитного материала "матрица-частицы", который включает множество частиц карбида бора, распределенных по матричному материалу из алюминия или сплава алюминия, и по меньшей мере одну режущую конструкцию, расположенную на торцевой поверхности корпуса долота. Матричный материал из алюминия или сплава алюминия содержит по меньшей мере 75 мас.% алюминия, по меньшей мере 3,5 мас.% меди и по меньшей мере следовое количество по меньшей мере одного элемента из группы, включающей железо, литий, магний, марганец, никель, скандий, кремний, олово, цирконий и цинк, причем упомянутое множество частиц карбида бора составляет примерно от 40 до 60 мас.% веса композитного материала "матрица-частицы", а матричный материал из алюминия или алюминиевого сплава составляет соответственно примерно от 60 до 40 мас.% веса композитного материала "матрица-частицы". 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 1 табл., 11 ил.

Изобретение относится к горному делу, в частности самобурящим анкерным болтам для крепления кровли и стен горной выработки. Техническим результатом является повышение надежности работы анкера. Самобурящий анкерный болт содержит первый и второй концы, вал, имеющий ось и проходящий между концами, и анкерное устройство, расположенное вдоль первой части вала вблизи первого конца и имеющее внутреннюю резьбу, взаимодействующую с внешней резьбой вала. При этом первый конец анкерного болта имеет буровое долото и стопор для ограничения вращения анкерного устройства на валу для поддержания анкерного устройства в свободном резьбовом соединении на валу во время бурения. Стопор содержит сопряженные опорные поверхности, одна из которых расположена на буровом долоте, и другая - на валу, при этом каждая опорная поверхность образована, по меньшей мере, одной выступающей вверх стенкой. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к усовершенствованию модульного бурового долота с неподвижными режущими элементами и его корпуса и способам их изготовления. Технический результат - повышение прочности, сопротивления износу и ударной вязкости корпусов. Корпус модульного бурового долота с неподвижными режущими элементами, содержащий держатель лопастей, содержащий первый цементированный карбид с твердостью от 85 до 90 единиц твердости по шкале А Роквелла, и, по меньшей мере, одну лопасть, закрепленную в держателе лопастей и содержащую второй цементированный карбид с твердостью от 90 до 94 единиц твердости по шкале А Роквелла. Также предложено модульное буровое долото с неподвижными режущими элементами и способы изготовления корпуса модульного бурового долота и самого бурового долота. 5 н. и 31 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к буровым долотам лопастного (режущего) типа для роторного бурения. Технический результат - уменьшение величины выступа режущих элементов или резцов на коронках буровых долот на гарантированно предсказуемую величину, а также повышение оптимизации режима работы долот с точки зрения контроля над нагрузками на режущие элементы или над глубиной резания. Буровое долото лопастного типа (10) для роторного бурения содержит опорный элемент (42), который эффективным образом уменьшает величину выступания по меньшей мере одного расположенного рядом режущего элемента (24) на хорошо предсказуемую величину, что аналогичным образом происходит и в случае с глубиной резания (ГР) резца. Опорный элемент имеет по существу однородную толщину вдоль по существу всей его площади. Форма для изготовления бурового долота включает, по меньшей мере, одно углубление для размещения стандартного сменного вкладыша, которое имеет передний конец, глубина которого облегчает помещение и удаление вкладыша. Способ изготовления формы долота включает формирование полости внутри заготовки формы. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, в частности к буровому алмазному долоту. Техническим результатом является увеличение срока службы долота. Буровое долото содержит корпус с центральным каналом для подачи бурового раствора, лопасти из металлической матрицы, армированной абразивными частицами, разделенные открытыми наружу радиальными каналами. При этом буровое долото снабжено, по меньшей мере, одним мостиком, расположенным поперечно к, по меньшей мере, одному радиальному каналу для бурового раствора между двумя указанными лопастями и между корпусом и передней режущей поверхностью. Причем указанный мостик выполнен в виде элемента, не мешающего потоку бурового раствора, проходящего по указанному каналу. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым долотам режущего типа, преимущественно для разбуривания абразивных пород. Технический результат - упрощение конструкции и снижение стоимости бурового долота. Долото включает корпус с лопастями, выполненными с продольными пазами, и установленные в них в несколько ярусов и армированные породоразрушающими элементами вкладыши с последовательным вводом их в работу, из которых вкладыши нижних ярусов установлены с возможностью осевого перемещения и снабжены фиксаторами. Подвижные вкладыши соединены с лопастями посредством предварительно «заневоленного» упругого элемента и выполнены в нижней части с утолщенной частью, поперечные размеры которой больше ширины паза лопастей и служат для них фиксатором, установленным с возможностью взаимодействия с нижним торцом лопастей. При этом лопасти с подвижными вкладышами изготовлены из материала, износостойкость которого меньше износостойкости материала вкладышей, причем нижняя часть их выполнена со сквозными поперечными пазами. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к лопастным буровым долотам. Технический результат заключается в обеспечении возможности проходки скважин в мягких породах с одновременной обсадкой. Лопастное долото состоит из корпуса, армированных плоских лопастей и крепежных элементов. Особенностью предложенного лопастного долота является то, что на боковой поверхности корпуса выполнены глухие пазы различной длины, в которых установлены плоские лопасти с возможностью складывания. При этом лопасти выполнены съемными и имеют сквозные продольные пазы различной величины и крепежные элементы, установленные на различных уровнях относительно торца долота в его рабочем положении. На периферии корпуса выполнены выступы с горизонтальными отверстиями, в которых размещены фиксаторы, причем один из выступов расположен выше уровня другого на величину, равную величине превышения длины одного паза над другим. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к породоразрушающим инструментам и может быть использовано в качестве бурильного инструмента для проходки скважин различного назначения в угольных пластах. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции бурильной коронки и повышение эффективности бурения. Коронка содержит державку со сменными резцами в виде круглого стержня с несколькими коническими выступами. Один конец державки имеет резьбовое отверстие для соединения с буровым ставом. На другой конический конец насажен опережающий резец-забурник. При этом каждый конический выступ державки снабжен коническими гнездами с посаженными в них расширительными резцами в количестве не менее трех на окружной линии резания. В промежутке между смежными зубками на выступах державки сделаны штыбопроходные выточки. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к буровым лопастным долотам. Позволяет повысить рабочий ресурс лопастного долота за счет увеличения износостойкости периферийного вооружения и увеличения средней механической скорости бурения. Долото состоит из корпуса с присоединительной резьбой и каналом для прохода очистного агента, лопастей ступенчатой формы, установленных на корпусе с положительным передним углом относительно оси долота и армированных твердосплавными зубками. Торцовые поверхности всех ступеней скошены под углом 18-22° по направлению вращения долота. Периферийная часть лопасти выполнена с утолщением, а торец задней половины периферийного утолщения по высоте расположен ниже торца его передней половины на величину, равную половине вылета зубка над телом лопасти. 3 ил.

Изобретение относится к горному делу, а именно к буровым режущим долотам для шнекового бурения скважин, преимущественно взрывных. Позволяет повысить эффективность использования долота в шнековых ставах при бурении взрывных скважин в перемежающихся по крепости породах. Долото включает корпус, подвижные лопасти, армированные износостойкими пластинами, образующими рассечку с углом в центральной части долота между подвижными лопастями, и непрямолинейную выпуклую режущую кромку, содержащую на периферийной части износостойкие пластины, у которых касательная, проведенная через их режущую кромку и скважинообразующую вершину, образует с продольной осью долота угол, равный половине угла рассечки. Лопасти связаны с корпусом долота посредством осей крепления, расположенных ниже плоскости, проходящей через скважинообразующие вершины износостойких пластин, перпендикулярно продольной оси долота, и равноудаленных от этих вершин при максимальном и минимальном диаметрах рассечки. 2 ил.

Резец предназначен для вращательного бурения шпуров, преимущественно под анкерную крепь по породам с коэффициентом крепости (f) от 6 до 8. Позволяет повысить надежность крепления твердосплавной пластины и способствует увеличению срока службы резца. Резец содержит корпус с хвостовиком, два пера с твердосплавными пластинами, закрепленными в пазах каждого из них, с режущей кромкой, обращенной в направлении вращения резца, и центральный канал для подачи жидкости. Твердосплавные пластины закреплены в теле каждого пера с помощью цилиндрических фиксаторов, проходящих через твердосплавную пластину, оси которых перпендикулярны твердосплавным пластинам. В отверстии с упором в торец фиксатора установлены цилиндрические заостренные штыри из твердосплавного материала, обращенные в сторону, обратную направлению вращения резца. Центральный канал для подачи жидкости соединен отходящими от него каналами с проточками для сквозного прохода жидкости, выполненными по поверхностям контакта твердосплавной пластины с телом пера. 5 ил.

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к конструкциям буровых лопастных долот, и может быть использовано для бурения гидрогеологических, дренажных, сейсмических и других скважин технического назначения, проходимых в валунно-галечных отложениях, а также при создании шнековых буров. Позволяет обеспечить эффективную работу лопастного долота при бурении скважин в валунно-галечных отложениях. Долото состоит из корпуса и лопастей, установленных на корпусе с положительным передним углом, армированных породоразрушающими элементами. Половина передней грани периферийной части каждой лопасти, обращенная к забою скважины, лежит в плоскости, расположенной с угловым смещением относительно плоскости, в которой лежит передняя грань внутренней части лопасти, на величину 15-20°, и направленным в сторону, противоположную вращению долота. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для улучшения и упрочнения слабых грунтов в основаниях зданий и сооружений. Техническим результатом является снижение трудоемкости и упрощение процесса эксплуатации. Для этого смесительно-буровое долото включает полый корпус, снабженный, по меньшей мере, одним отверстием для подачи технологических составов, забурник и, по меньшей мере, две лопасти с передними режущими кромками. Причем каждая лопасть закреплена на полом корпусе с возможностью ограниченного поворота, причем геометрическая ось поворота каждой лопасти смещена относительно центра тяжести площади поверхности лопасти в сторону передней режущей кромки. 3 ил.

Использование: в горной промышленности может быть использовано при создании лопастных долот для бурения сплошным забоем гидрогеологических, дренажных, сейсмических и других скважин, а также при создании шнековых буров. Позволяет обеспечить равномерность износа вооружения и безаварийную работу бурового снаряда. Долото содержит корпус, соосный с ним наконечник со сменными вращающимися и пилотным резцами, лопасти со сменными породоразрушающими закрепленными на державках резцами в виде твердосплавных пластин с положительными передними углами. Передние углы резцов уменьшаются по модулю по мере изменения расстояния от резца до оси долота, при этом передний угол периферийного резца выбирается максимальным по модулю, определяемому физико-механическими свойствами горной породы. С приближением резца к оси долота его передний угол уменьшается по модулю на величину, пропорциональную уменьшению радиуса установки искомого резца по отношению к периферийному, и определяется из аналитического выражения: =×Ri/Rп, где и - значения передних углов периферийного и искомого резцов, а Rп и Ri - радиусы установки периферийного и искомого резцов. 2 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к резцу для вращательного бурения шпуров, преимущественно под анкерную крепь по породам с коэффициентом крепости (f) от 6 до 8. Диаметр резца - 26-28 мм. Резец содержит корпус с хвостовиком, два пера с закрепленной в теле каждого из них твердосплавной пластиной, имеющей главную режущую кромку с вершиной. Твердосплавная пластина резца размещена в пазу тела пера, выполненном в виде кармана, размер одной стороны кармана, обращенной к внешней поверхности пера, которая контактирует с поверхностью скважины, не менее, чем в два раза превышает соответствующий размер другой стороны кармана, обращенной к внутренней поверхности пера, и установлена в кармане с отрицательным углом резания, составляющим не более 29°, а внешняя поверхность тела пера от режущей кромки, обращенная в сторону, противоположную направлению вращения резца, выполнена по радиусу, не превышающему диаметр резца, по нисходящей винтовой образующей. Повышается надежность крепления твердосплавной пластины, увеличивается срок службы резца, уменьшается сопротивление при бурении. 4 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему буровому инструменту и может быть использовано при бурении взрывных скважин на карьерах, шахтах, а также при глубоком бурении технологических скважин. Задачей изобретения является повышение эффективности буровых работ и расширение области рационального использования (технологических возможностей) долота за счет увеличения ресурса износостойкости и возможности оснащения сменного корпуса различным сменным вооружением шарошечного и резцового типов и изменения диаметра скважин в породах различной крепости. В буровом долоте с переменным породоразрушающим вооружением, содержащем корпус с ребрами, на котором расположено породоразрушающее вооружение, корпус выполнен сменным, четырех- или трехпазового исполнения, причем при бурении крепких пород на нем на осях установлены четыре зубчато-дисковые шарошки в пазах, размещенных между ребрами крестообразно и симметрично во взаимно перпендикулярных диаметральных плоскостях, а при бурении пород средней и ниже средней крепости в пространство пазов между ребрами установлены четырехлучевые или трехлучевые переходники прямоугольного П-образного профиля, в которые вставлены сменные резцедержатели, оснащенные съемными резцами с различными формами твердосплавных головок и хвостовиков, углами наклона к оси скважины, высотными отметками и схемами расположения в сменном резцедержателе, в зависимости от диаметра долота и горно-геологических условий предстоящего бурения. Крепление к сменному корпусу переходника и сменных резцедержателей со съемными резцами выполнено с помощью тех же осей, что и для крепления зубчато-дисковых шарошек, причем все элементы переменного вооружения выполнены разборно-съемными. 3 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к буровым лопастным долотам, и может быть использовано при создании лопастных долот для бурения сплошным и кольцевым забоями геологоразведочных, водозаборных и других скважин технического назначения, а также при создании шнековых буров. В лопастном долоте, состоящем из корпуса, сменных лопастей, пилотного наконечника и вращающихся резцов, ось вращающегося резца лежит на плоскости, параллельной плоскости лопасти, и направлена под углом к оси лопасти, проходя через точку, лежащую на окружности, ограниченной диаметром скважины со стороны ее забоя. Значительно увеличивается ресурс периферийного вооружения, эффективно работающего в твердых с пропластками крепких горных породах любой степени трещиноватости и абразивности, при этом повышается надежность работы долота. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.