коронка для бурения дробью
Классы МПК: | E21B7/16 дробовое бурение, те бурение с применением шариков или дроби, находящихся под давлением бура E21B10/00 Буровые долота |
Автор(ы): | Панин Николай Митрофанович (RU), Суслов Евгений Иванович (RU), Титов Виталий Иванович (RU), Розин Михаил Матвеевич (RU), Евстигнеев Евгений Степанович (RU), Гущин Альберт Федорович (RU) |
Патентообладатель(и): | Панин Николай Митрофанович (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2010-03-16 публикация патента:
10.06.2011 |
Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам для бурения дробью с отбором керна. Технический результат - повышение эффективности работы буровой коронки и тем самым повышение технико-экономических показателей ее работы. Коронка содержит корпус с дугообразными пазами на его боковой поверхности и прорезями, разделяющими торец корпуса на секторы, армированные режущими элементами, установленными под дугообразными пазами. Рабочая кромка режущих элементов в плане имеет выпуклую форму, причем кернообразующая часть ее наклонена в сторону, противоположную направлению вращения коронки. При этом режущие элементы выполнены с боковой выемкой, образованной со стороны их скважинообразующей части и совмещенной с дугообразным пазом корпуса, причем высота режущих элементов не превышает высоту прорезей. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Формула изобретения
1. Коронка для бурения дробью, содержащая корпус с дугообразными пазами на его боковой поверхности и прорезями, разделяющими торец корпуса на секторы, армированные режущими элементами, установленными у входа дугообразных пазов, отличающаяся тем, что рабочая кромка режущих элементов в плане имеет выпуклую форму, причем кернообразующая часть ее наклонена относительно диаметральной плоскости в сторону, противоположную направлению вращения коронки, при этом наружная поверхность режущих элементов выполнена с боковой выемкой, совмещенной с дугообразным пазом корпуса.
2. Коронка для бурения дробью по п.1, отличающаяся тем, что высота режущих элементов не превышает высоту прорезей.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам для бурения дробью с отбором керна.
Известна буровая коронка, включающая корпус с резьбовым ниппелем и прорезями для подачи дроби (см. Справочник по разведочному бурению, С.А.Волков и А.С.Волков, М. Госгеолтехиздат, 1963 г., с.296-297).
К недостаткам данной коронки следует отнести малую эффективность из-за высокой энергоемкости процесса разрушения породы.
Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является коронка для бурения дробью, содержащая корпус с дугообразными пазами на его боковой поверхности и прорезями, разделяющими торец корпуса на секторы, армированные режущими элементами, установленными под дугообразными пазами (см. авт. свидетельство СССР № 1504325, E21B 10/00, 1989 г).
Использование в дробовой коронке режущих элементов обеспечивает комбинированное разрушение породы, а использование специальных пазов для отвода дроби позволяет защитить режущие элементы от сколов. Однако эффективность работы данной коронки недостаточна и связано это с попаданием дроби под режущие элементы, т.к. дробь отводится от режущих элементов частично, а именно только со стороны наружной поверхности корпуса.
В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы буровой коронки и тем самым повышение технико-экономических показателей ее работы.
Указанный технический результат достигается тем, что коронка для бурения дробью, содержащая корпус с дугообразными пазами на его боковой поверхности и прорезями, разделяющими торец корпуса на секторы, армированные режущими элементами, установленными под дугообразными пазами, согласно изобретению рабочая кромка режущих элементов в плане имеет выпуклую форму, причем кернообразующая часть ее наклонена относительно диаметральной плоскости в сторону, противоположную направлению вращения коронки, при этом наружная поверхность режущих элементов выполнена с боковой выемкой, совмещенной с дугообразным пазом корпуса.
Достижению указанного технического результата способствует также и то, что высота режущих элементов не превышает высоту прорезей.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид буровой коронки в продольном разрезе; на фиг.2 - вид коронки со стороны рабочего торца; на фиг.3 - вид режущего элемента в увеличенном масштабе.
Предложенная буровая коронка содержит корпус 1 с дугообразными пазами 2 на его наружной боковой поверхности и прорезями 4, разделяющими торец корпуса 1 на секторы 3, армированные режущими элементами 5, полностью перекрывающими всю ширину торца корпуса 1. Режущие элементы 5 выполнены с боковой выемкой 9, образованной со стороны их скважинообразующей части и совмещенной с дугообразным пазом 2 корпуса 1, причем общая высота режущих элементов 5 не превышает высоту прорезей 4. Режущие элементы 5 установлены между входным и выходным концами дугообразных пазов 2 непосредственно у входной части. Рабочая кромка режущих элементов 5 в плане имеет выпуклую форму, причем кернообразующая часть 6 ее наклонена относительно диаметральной плоскости в сторону, противоположную направлению вращения коронки, а другая часть рабочей кромки совмещена с диаметральной плоскостью. При этом точка пересечения 8 кернообразующей и скважинообразующей лезвий 6 и 7 расположена на радиусе - Rл, равном радиусу удаления дугообразных пазов 2 от оси корпуса 1 - Rп . Такая схема расположения лезвий 6 и 7 обеспечивает наиболее оптимальное соотношение дроби, удаляемой в сторону стенок скважины и керна. При смещении этой точки в сторону периферии коронки большая часть дроби будет направляться в сторону керна и неминуемо приведет к усиленному износу керна по наружному диаметру и, как следствие этого, снижению процента его выхода. При смещении указанной точки в другую сторону возможна закупорка дугообразных пазов 2 дробью и значительная разработка стенок скважины. Предусмотрен вариант выполнения режущих элементов в виде единой пластины с выпуклой передней гранью. Использование дугообразных пазов 2 на наружной поверхности корпуса 1 позволяет направить часть дроби через них, минуя режущие элементы 5. При этом часть дроби, находящаяся под торцом коронки со стороны керна, удаляется по наклонной поверхности, образованной кернообразующей частью 6 режущих элементов 5. Это позволяет значительно сократить количество дроби, попадающей под лезвия 6, и тем самым уменьшить их износ.
Эксплуатация предложенной коронки осуществляется следующим образом. На колонне бурильных труб коронка спускается вместе с колонковым снарядом в скважину. В процессе бурения дробь вместе с промывочной жидкостью поступает на забой скважины через прорези 3 и выемку 9 на боковой поверхности режущих элементов 5 и попадает под торец корпуса 1 коронки. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента дробь внедряется в породу и создает зоны предразрушения. Окончательное разрушение породы осуществляется режущими элементами 5, которые срезают выступы породы, образующиеся на забое при внедрении дроби. Отвод и транспортировка дроби от режущих элементов 5 осуществляется через дугообразные пазы 2 и наклонную грань кернообразующих лезвий 6. Благодаря выполнению режущих элементов с высотой, соответствующей высоте прорезей 4, обеспечивается комбинированное разрушение породы до полной отработки коронки.
В целом это повышает эффективность работы коронки и ее технико-экономические показатели.
Класс E21B7/16 дробовое бурение, те бурение с применением шариков или дроби, находящихся под давлением бура
способ образования скважин и выработок в горных породах - патент 2457311 (27.07.2012) | |
дробовая коронка - патент 2421587 (20.06.2011) | |
буровая дробовая коронка - патент 2420649 (10.06.2011) | |
коронка для бурения дробью - патент 2418937 (20.05.2011) | |
способ бурения горных пород и устройство для его осуществления - патент 2252997 (27.05.2005) |
Класс E21B10/00 Буровые долота