RU2332555C1 - Буровая кольцевая коронка - Google Patents
Буровая кольцевая коронка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2332555C1 RU2332555C1 RU2007104097/03A RU2007104097A RU2332555C1 RU 2332555 C1 RU2332555 C1 RU 2332555C1 RU 2007104097/03 A RU2007104097/03 A RU 2007104097/03A RU 2007104097 A RU2007104097 A RU 2007104097A RU 2332555 C1 RU2332555 C1 RU 2332555C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inserts
- forming
- core
- central
- crown
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к буровым коронкам, армированным синтетическими алмазами для бурения скважин с отбором керна. Техническим результатом является повышение эффективности работы коронки за счет увеличения величины проходки коронки и механической скорости бурения. Коронка включает корпус и матрицу, разделенную промывочными пазами на отдельные секторы, оснащенные скважинообразующими, центральными и кернообразующими вставками из сверхтвердого материала и защитными элементами. При этом скважино- и кернообразующие вставки устанавливают с отрицательным углом наклона и с опережением относительно центральных вставок по высоте. Причем износостойкость центральных Иц, скважинообразующих Ис и кернообразующих Ик вставок связана соотношением Иц:Ик:Ис=1:(1,10-1,20):(1,25-1,35). Центральные вставки, в зависимости от физико-механических свойств разбуриваемых пород, могут быть установлены как на передней грани сектора, так и со смещением от передней грани, но с опережением относительно скважино- и кернообразующих вставок по направлению вращения. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым коронкам, армированным синтетическими алмазами и предназначенным для разбуривания горных пород, преимущественно, средней твердости.
Известна буровая коронка, включающая корпус и матрицу, разделенную промывочными пазами на отдельные секторы, оснащенные скважинообразующими, центральными и кернообразующими вставками из сверхтвердого материала и защитными элементами, расположенными перед скважино- и кернообразующими вставками (см. авт.св. СССР №625016, кл. Е21В 10/48, 1978 г.).
Недостатком этой коронки является быстрый износ матрицы, что приводит к обнажению алмазных вставок и, как следствие, их сколу и выпадению на забой. Связано это с наличием значительного зазора между защитными элементами и рабочими вставками.
Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является буровая кольцевая коронка, включающая корпус и матрицу, разделенную промывочными пазами на отдельные секторы, оснащенные скважинообразующими, центральными и кернообразующими вставками из сверхтвердого материала и защитными элементами (см. авт.св. СССР №857423, кл. Е21В 10/48, 1981 г.).
Данная коронка только частично устраняет недостатки аналога. Это объясняется большой контактной поверхностью матрицы с забоем скважины из-за использования релита по всей наружной поверхности матрицы. Такое выполнение коронки, повышая износостойкость матрицы, ведет к снижению механической скорости бурения. Другим недостатком прототипа является отсутствие центровки коронки, что ведет к радиальному биению коронки, аномальному износу матрицы и выпадению синтетических алмазных вставок, особенно при высокооборотном бурении, которое является основным и наиболее эффективным способом бурения для алмазного породоразрушающего инструмента.
В связи с изложенным технической задачей изобретения является повышение эффективности работы коронки путем увеличения проходки и механической скорости бурения.
Поставленная техническая задача решается тем, что в буровой кольцевой коронке, включающей корпус и матрицу, разделенную промывочными пазами на отдельные секторы, оснащенные скважинообразующими, центральными и кернообразующими вставками из сверхтвердого материала и защитными элементами, согласно изобретению скважино- и кернообразующие вставки установлены с отрицательным углом наклона и с опережением относительно центральных вставок по высоте, при этом износостойкость центральных Иц, скважинообразующих Ис и кернообразующих Ик вставок связана соотношением
Иц:Ик:Ис=1:(1,10-1,20):(1,25-1,35)
Решению поставленной задачи способствует также и то, что
центральные вставки установлены на передней грани каждого сектора;
центральные вставки по направлению вращения коронки смещены относительно скважино- и кернообразующих вставок в сторону задней части сектора.
Изобретение поясняется чертежами, на которых фиг.1 изображает общий вид коронки в продольном разрезе; фиг.2 - вид коронки со стороны рабочего торца; фиг.3 и 4 - виды А и Б на фиг.2.
Предложенная буровая коронка содержит цилиндрический корпус 1 с матрицей 2, разделенную промывочными пазами 3 на отдельные секторы 4. Каждый сектор армирован скважинообразующими 5, центральными 6 и кернообразующими 7 породоразрушаюшими вставками, при этом износостойкость центральных 6, скважинообразующих 5 и кернообразующих 7 вставок соответственно - Иц, Ис и Ик связана соотношением Иц:Ик:Ис=1:(1,10-1,20):(1,.25-1,35). При таком соотношении износостойкости вставок 5, 6 и 7 обеспечивается их равностойкость, обеспечиваемая использованием вставок с различными прочностными характеристиками или размерами. Наружная и внутренняя поверхности матрицы дополнительно армированы защитными элементами 8 из твердого сплава, преимущественно, в виде релита. Скважино- и кернообразующие вставки 5 и 7 установлены с отрицательным углом наклона и с опережением относительно центральных вставок 6 по высоте. При такой схеме установки вставок 5, 6 и 7 в центральной части кольцевого забоя образуется кольцевой выступ, который центрирует коронку. Образовавшийся кольцевой выступ затем разрушается центральными вставками 6. Величина опережения скважино- и кернообразующих вставок 5 и 7 над центральными вставками 6 задается в зависимости от физико-механических свойств разбуриваемых пород. Также в зависимости от физико-механических свойств разбуриваемых пород выбираются количество центральных вставок 6 и схема их размещения. При бурении по породам средней твердости количество центральных вставок может быть сокращено по сравнению со скважино- и кернообразующими вставками 5 и 7. В этом случае центральные вставки 6 могут устанавливаться не в каждом секторе 4. При бурении по более твердым породам центральными вставками 6 армируются все секторы 4. Схема размещения центральных вставок 6 также определяется физико-механическими свойствами разбуриваемых пород. В коронках, предназначенных для бурения по породам средней твердости, центральные вставки 6 целесообразно устанавливать со смещением их относительно скважино- и кернообразующих вставок 5 и 7 в сторону, противоположную направлению вращения коронки. В коронках, предназначенных для бурения по более твердым и абразивным породам, центральные вставки 6 целесообразно устанавливать впереди скважино- и кернообразующих вставок 5 и 7. Оптимальным в таких коронках является расположение центральных вставок 6 на передней грани секторов 4. При такой схеме расположения центральных вставок 6 разрушенные кусочки кольцевого целика породы попадают сразу же в промывочные пазы 3 и выносятся в затрубное пространство, благодаря чему снижается износ матрицы 2. Установка скважино- и кернообразующих вставок 5 и 7 с отрицательным углом наклона способствует уменьшению контактной поверхности вставок с забоем скважины и, как следствие, увеличению механической скорости бурения. Одновременно с этим такая схема установки вставок увеличивает их площадь контакта с матрицей 2, что способствует повышению надежности крепления вставок, что имеет особое значение для скважино- и кернообразующих вставок 5 и 7, работающих в наиболее трудных условиях, т.к. они одновременно с разрушением забоя скважины участвуют также и в калибровке стенок скважины и керна.
Принцип работы коронки заключается в следующем.
Под действием осевой нагрузки и крутящего момента породоразрущающие вставки 5, 6 и 7 совместно с защитными элементами 8 производят разрушение породы. При этом благодаря установке скважино- и кернообразующих вставок 5 и 7 с опережением по высоте относительно центральных вставок 6 на забое образуется кольцевой выступ, который центрирует коронку, снижая ее радиальное биение и как следствие этого - аномальный износ матрицы 2. Образующийся на забое кольцевой выступ разрушается центральными вставками 6. Благодаря образованию ступенчатого забоя центральные вставки 6 работают в более облегченных условиях, что позволяет уменьшить их количество. Это, в свою очередь, способствует, с одной стороны, уменьшению контактной поверхности вставок с забоем и, следовательно, увеличению механической скорости бурения, а с другой стороны - уменьшению расхода дорогостоящего материала и, как следствие, снижению стоимости буровых коронок. Одновременно с этим образование ступенчатого забоя способствует и уменьшению энергоемкости разрушения породы, что благоприятно сказывается на проходке коронки. Для обеспечения равностойкости вставок 5, 6 и 7, работающих в разных условиях, эти вставки выбираются с разными прочностными свойствами. Так скважино- и кернообразующие вставки 5 и 7, участвующие одновременно в разрушении забоя и калибровке стенок скважины и керна, выбираются с большей износостойкостью по сравнению с центральными вставками 6.
Такая конструкция коронки в целом позволяет повысить технико-экономические показатели ее работы, а именно проходку и скорость бурения.
Claims (3)
1. Буровая кольцевая коронка, включающая корпус и матрицу, разделенную промывочными пазами на отдельные секторы, оснащенные скважинообразующими, центральными и кернообразующими вставками из сверхтвердого материала и защитными элементами, отличающаяся тем, что скважино - и кернообразующие вставки установлены с отрицательным углом наклона и с опережением относительно центральных вставок по высоте, при этом износостойкость центральных Иц, скважинообразующих Ис и кернообразующих Ик вставок связаны соотношением:
Иц:Ик:Ис=1:(1,10-1,20):(1,25-1,35).
2. Буровая кольцевая коронка по п.1, отличающаяся тем, что центральные вставки установлены на передней грани каждого сектора.
3. Буровая кольцевая коронка по п.1, отличающаяся тем, что центральные вставки по направлению вращения коронки смещены относительно скважино - и кернообразующих вставок в сторону задней части сектора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007104097/03A RU2332555C1 (ru) | 2007-02-02 | 2007-02-02 | Буровая кольцевая коронка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007104097/03A RU2332555C1 (ru) | 2007-02-02 | 2007-02-02 | Буровая кольцевая коронка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2332555C1 true RU2332555C1 (ru) | 2008-08-27 |
Family
ID=46274557
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007104097/03A RU2332555C1 (ru) | 2007-02-02 | 2007-02-02 | Буровая кольцевая коронка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2332555C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2478767C2 (ru) * | 2011-04-04 | 2013-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук (ИОФ РАН) | Буровая коронка |
-
2007
- 2007-02-02 RU RU2007104097/03A patent/RU2332555C1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2478767C2 (ru) * | 2011-04-04 | 2013-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук (ИОФ РАН) | Буровая коронка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8561729B2 (en) | Casing bit and casing reamer designs | |
RU2531720C2 (ru) | Гибридное буровое долото с большим боковым передним углом наклона вспомогательных дублирующих резцов | |
RU2377383C2 (ru) | Буровое долото | |
JP4709226B2 (ja) | ロック・ドリルビット | |
RU2351742C2 (ru) | Буровое долото для ударного бурения твердых пород | |
CN100507201C (zh) | 在地层内钻井眼的钻头和钻井系统 | |
US20060131075A1 (en) | Percussive drill bit | |
CA2946601C (en) | Drill bits having flushing | |
RU2557028C2 (ru) | Буровое долото для твердой породы, бурильная компоновка и способ ударного бурения твердой породы | |
CA2852150C (en) | Drill bit having a sunken button and rock drilling tool for use with such a drill bit | |
RU2298077C1 (ru) | Коронка буровая | |
CN105765152A (zh) | 具有盲孔冲洗功能的钻头和使用钻头的系统 | |
RU2332555C1 (ru) | Буровая кольцевая коронка | |
RU170442U1 (ru) | Буровая головка для горизонтально-направленного бурения | |
RU2332556C1 (ru) | Буровая коронка | |
US20020066600A1 (en) | Rotary tools or bits | |
AU2015244141B2 (en) | Single-waterway drill bits and systems for using same | |
RU2345209C1 (ru) | Калибратор лопастной | |
JP2007277946A (ja) | 掘削工具 | |
RU2759137C1 (ru) | Буровая коронка | |
RU2298079C1 (ru) | Буровая коронка | |
RU2470135C1 (ru) | Буровое долото | |
RU2185490C2 (ru) | Шарошка бурового долота | |
RU2649210C1 (ru) | Буровая коронка | |
KR20230054362A (ko) | 카브아웃된 드릴 비트 |