RU10767U1

RU10767U1 - Алмазная ступенчатая коронка

Info

Publication number: RU10767U1
Application number: RU98123874/20U
Authority: RU
Inventors: Ю.Е. Будюков; В.И. Власюк; В.И. Спирин; И.А. Ососов
Original assignee: Тульское государственное научно-исследовательское геологическое предприятие
Priority date: 1998-12-30
Filing date: 1998-12-30
Publication date: 1999-08-16

Abstract

1. Алмазная ступенчатая коронка, включающая алмазосодержащую матрицу, разделенную торцовыми, внутренними и наружными боковыми и наклонными промывочными каналами на секторы, и корпус с наружной кольцевой проточкой, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности корпуса выполнена кольцевая проточка, имеющая в поперечном сечении форму треугольника, которая через дополнительные каналы, расположенные перпендикулярно поверхности, касательной ступенчатых выступов матрицы, сообщена с наклонными каналами и через них и боковые каналы - с наружной кольцевой проточкой, при этом площадь поперечного сечения наружной кольцевой проточки равна площади поперечного сечения наружных боковых промывочных каналов, а дополнительные каналы имеют диаметр по величине менее ширины наклонного промывочного канала.2. Коронка по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя кольцевая проточка смещена относительно плоскости, разделяющей матрицу по высоте пополам в сторону ее рабочего торца.

Description

АЛМАЗНАЯ СТУПЕНЧАТАЯ КОРОНКА

Предлагаемое техническое решение относится к породоразрушаюшему инструменту, армированному природньми и синтетическими алмазами, предназначенному для бурения и разбуривания скважин.

Известна алмазная коронка ступенчатой срормы, содержаидая корпус

и алмазосодержа1цую матрицу, разделенную промывочными каналами на

отдельные секторы (М. Кл. ЕЕ1 В 9/36 а.с. W 597807 Алмазная буровая коронка).

Недостатком этой коронки является повышенный износ при бурении ступенчатой части алмазосодержащей матрицы.

Авторы: Будюков Юрий Евдокимович Власюк Виктор Иванович Спирин Василий Иванович Ососов Игорь Анатольевич

МКИ Е 21 В 9/36

нической сущности к достигаемому результату алмазная ступенчатая коронка, включающая алмазосодержащую матрицу, разделенную торцевыми, внутренними и наружными боковыми и наклонными промывочными каналами на секторы, и корпус с наружной кольцевой проточкой (М. кл. Е21 В 10/48 а.с. Р 1222811 Алмазная зубчато-ступенчатая коронка).

Недостатком этой коронки является зашламование и повышенный износ ступенчатой алмазосодержащей матрицы коронки из-за несовершенной системы очистки коронки и забоя от шлама.

Предлагаемое техническое решение направлено на повышение стойкости коронки за счет снижения гидростатического давления непосредственно под алмазосодержащими секторами коронки и улучшение системы очистки коронки и забоя от шлама.

Поставленная задача решается тем, что в алмазной ступенчатой коронке, включающей алмазосодержащую матрицу, разделенную торцовыми, внутренними и наружными боковыми и наклонными промывочными каналами на секторы, и корпус с наружной кольцевой проточкой на внутренней поверхности корпуса выполнена кольцевая проточка, имеющая в поперечном сечении форму треугольника, которая через дополнительные каналы, расположенные перпендикулярно поверхности, касательной ступенчатых выступов матрицы, сообщена наклонньми каналами и через них и боковые каналы с наружной кольцевой проточкой, при этом площадь поперечного сечения наружной кольцевой проточки равна площади поперечного сечения наружных боковых каналов, а дополнительные каналы имеют диаметр, менее ширины наклонного промывочного канала. Также внутренняя кольцевая проточка смещена относительно плоскости,разделяющей матрицу по высоте пополам в сторону ее рабочего торца.

угольника, в зоне кольцевой проточки происходит гидравлическое разделение нисходящего потока промывочной жидкости на два потока, один из которых поступает во внутренние боковые каналы, а второй входит в кольцевую проточку. Вследствие того, что кольцевая проточка имеет в поперечном сечении форму треугольника на входе в проточку происходит формирование компактной струи потока промывочной жидкости.

Благодаря тому, что дополнительные каналы расположены перпендикулярно поверхности, касательной ступенчатых выступов матрицы, происходит направление сформировавшейся компактной струи жидкости при выходе ее из дополнительных каналов перпендикулярно поверхности забоя, что способствует дополнительному разрушению породы забоя и полному смыванию поверхности забоя от породного шлама и выносу его из забойной зоны.

Вследствие того, что дополнительные каналы имеют диаметр по величине менее ширины наклонного промывочного канала создается эжекционный эффект обеспечивающий отсос обогащенной шламом жидкости и ее удаление по наружньм наклонным промывочным каналам.

Благодаря тому, что кольцевая проточка на внутренней поверхности корпуса сообщала через дополнительные каналы с наклонными каналами и через них и боковые каналы с наружной кольцевой проточкой при бурении снижается гидростатическое давление непосредственно под алмазосодержащими секторами и улучшается система очистки коронки и забоя от шлама.

Так как площадь поперечного сечения наружной кольцевой проточки равна площади поперечного сечения наружных боковых каналов, сохраняется высокая скорость выноса абразивного шлама из зонывзаимодействия коронки с забоем.

Благодаря тому, что внутренняя кольцевая проточка смещена относительно плоскости, разделяющей матрицу по высоте в сторону ее рабочего торца создаются условия поступления компактных напорных струй промывочной жидкости к торцевой части коронки, за счет чего улучшается очистка забоя от шлама, увеличивается стойкость коронки и эффективность бурения в целом.

Предлагаемая алмазная ступенчатая коронка представлена на чертежах:

На фиг. 1 изображена коронка, продольный разрез, на фиг. 2 вид А.

Коронка состоит из корпуса 1 и алмазосодержаш,ей матрицы , разделенной наружными боковыми 3, наклонными 4, торцевыми 5 и внутренними боковыми 6 промывочньми каналами на секторы 7. Внутренняя кольцевая проточка 8, имеющая в поперечном сечении форму треугольника 9 через дополнительные каналы 10 сообщена с наклонными каналами 4 и через них и боковые каналы 3 с наружной кольцевой проточкой 11. При этом площадь поперечного сечения наружной кольцевой проточки 11 равна площади поперечного сечения наружных боковых каналов 3, и дополнительные каналы 10 имеют диаметр менее ширины наклонного промывочного канала 4. Внутренняя кольцевая проточка 8 смещена относительно плоскости, разделяющей матрицу по высоте пополам в сторону ее рабочего торца 12 с алмазами 13.

Алмазная ступенчатая коронка работает следующим образом.

При бурении коронкой ее алмазосодержащие секторы 7 воздействуют на горную породу забоя и эфооективно разрушают ее с образованием большого количества шлама, который подхватывается потоком промывочной жидкости, поступающей на забой через внутренние боковые каналы 6 и внутреннюю кольцевую проточку 8 и дополнительные каналы 10 и выносится через торцевые каналы 5, наклонные промывочные каналы 4, наружные боковые каналы 3, сообц.ающиеся с кольцевой проточкой 11 в кольцевой зазор между корпусом коронки и стенками скважины. При этом вследствие того, что кольцевая проточка 8 на внутренней поверхности корпуса коронки через дополнительные каналы 10, сообщение с наклонньми каналами 4 и через них и боковые каналы 3 с наружной кольцевой проточкой 11, имеющей площадь поперечного равную площади поперечного сечения наружных боковых промывочных каналов 3 J Создаются благоприятные условия для снижения гидростатистического давления под алмазосодержащими секторами коронки и полного выноса абразивного шлама с забоя.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого технического решения заключается в повышении стойкости коронки на 30-40%. Руководитель патентного

Авторы:

0 Е.Будюков

В.И.Власюк

В.И.Спирин

И.А.Ососов подразделения Е.П. Березка

Claims

1. Алмазная ступенчатая коронка, включающая алмазосодержащую матрицу, разделенную торцовыми, внутренними и наружными боковыми и наклонными промывочными каналами на секторы, и корпус с наружной кольцевой проточкой, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности корпуса выполнена кольцевая проточка, имеющая в поперечном сечении форму треугольника, которая через дополнительные каналы, расположенные перпендикулярно поверхности, касательной ступенчатых выступов матрицы, сообщена с наклонными каналами и через них и боковые каналы - с наружной кольцевой проточкой, при этом площадь поперечного сечения наружной кольцевой проточки равна площади поперечного сечения наружных боковых промывочных каналов, а дополнительные каналы имеют диаметр по величине менее ширины наклонного промывочного канала.

2. Коронка по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя кольцевая проточка смещена относительно плоскости, разделяющей матрицу по высоте пополам в сторону ее рабочего торца.