SU1086110A1 - Породоразрушающа вставка - Google Patents

Abstract

ПОРОДОРАЗРУШАЮЩАЯ BCtABKA, состо ща  из мате{жала матрицы и aJiMaaoB, обраэунздих несколько смежных рабочих слоев с различной концентрацией алмазов, отличающа с  тем# что, с целью повьппеки  ее производительности, концентрации алмазов переднего К., и заднего К по ходу вращени  рабочих слоев выбраны в соответствии с отношением К « 1,55-1,85, а толщина каждого рабочего сло  6- определ етс  по формуле . 3 l/ .4U,J , п где К - концентраци  алмазов в i-OM слое, %; dpp - средний размер алмазоносной гранулы, мм; Кр - концентраци  алмазов в переднем рабочем слое, %.

Description

1 Изобретение относитс  к буровой технике, а именно к породоразрушающему .инструменту, и может быть использовано при бурении скважин в услови х часто перемежающихс  м гких и крепких пород. Известна вставка дл  породоразрушающего инструмента, состо ща  из твердосплавного и алмазного слоев , «при этом твердосплавный слой в 8-12 раз превосходит по твердости матричный материал, в котором наход тс  алмазы Гн . Недостатком этой вставки  вл етс  низка  эффективность ее работы в породоразрушающем инструменте при бурении твердых и перемежакщихс  пород. Попада  в твердые породы, передний твердосплавный слой вставки как и в предыдущем случае образует с поверхностью породы непрерыв ньй контакт, в результате чего он подвержен аномальному износу. В сил того, что материал матрицы алмазоносного сло  меньше по износостойкости в 8-10 раз твердосплавного сло , то он подвергаетс  более интенсивному износу, чем в случае, если бы твердосплавный слой защищал его. Как и в первом случае, при бурении в твердых породах вставка быстро изнашиваетс  и коронка снимаетс  с работы, не исчерпав заложенного Б него .ресурса. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  породоразрущанща  вставка, содержаща  материал матрицы и алмазы , образующие несколько смежных рабочих слоев с различной концентра цией алмазов 2 . Недостатком известной вставки  в л етс  низка  производительность при бурении в твердых малоабразивны породах из-за значительной контактной поверхности твердосплавного сло с породой, затрудн ющей очистку забо  от шлама к охлаждение рабочих кромок, Цель изобретени  - повышение про изводительности вставки. Цель достигаетс  тем, что в породоразрушающей вставке, состо щей из материала матрицы и алмазов,образующих несколько смежных рабочих слоев с различной концентрацией алмазов , концентрации алмазов передне го Kf, и заднего Kj по ходу вращени  рабочих слоев выбраны в соответст110 ВИИ с соотношением Kf,:K 1,55-1,85, а толщина каждого рабочего сло  Б определ етс  по формуле е, ь -п где К- - концентраци  алмазов в i-OM слое, %; dfp - средний размер алмазоносной гранулы, мм; K.JJ - концентраци  алмазов в переднем рабочем слое, %. На фиг. 1 изображена вставка, общий вид; на фиг, 2 - схема расположени  вставок на торце буровой коронки . Вставка 1 состоит из трех слоев ID II, in, концентраци  алмазов в . которых соответственно равна К;, К„, Kj, а толщина слоев - S , Bj s з Может быть и большее количество слоев . Вставка в коронке работает следующим образом. При помощи резьбы, расположенной на корпусе 2, коронка закреплена в колонковой трубе (не показана), котора  посредством привода станка через штанги приводитс  во вращение. Закрепленные поверхностью А в пазах на торце корпуса вставки 1 вступают в контакт с породой поверхностью Б и разрушают ее, В процессе бурени  перемежающихс  по твердости пород все слои вставки, состо щие из алмазов и матричного материала, принимают активное участие в разрушении породы, Между поверхност ми алмазосодержащих слоев и поверхностью породы создаетс  прерывистый контакт. Вызвано э-то тем, что поверхность вставки соприкасаетс  с поверхностью породы через выступающие из материала матрицы алмазы. Это вызывает по сравнению с прототипом улучшение условий промывки за счет возможности прохождени  жидкости и частиц шла- ма в зазорах межд,у алмазами. В то же врем  инценсивность изнашивани  слоев вставки в зависимости от концентрации будет различна (при малой концентрации - больше и наоборот ) , Расположение алмазных слоев предпочтительно в пор дке убывани  величины концентрации в них. Пери 1Й слой I, имеющий наибольшую концентрацию и, следовательно, наиболь щую износостойкость, принимает на

Claims (1)

1. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩАЯ ВСТАВКА, состоящая иэ материала матрицы и алмазов, образующих несколько ных рабочих слоев с различной центрацией алмазов, отличающаяся тем# что, с целью повышения ее производительности, концентрации алмазов переднего К» и заднего К5 по ходу вращения рабочих слоев выбраны в соответствии с отношением К^: К)^а 1,55-1,85, а толщина каждого рабочего слоя С· определяется по формуле где К· “-Р ^кп смежной^кп

   Фиг.1

   К1 концентрация алмазов в i-ом слое, %;

   средний размер алмазоносной гранулы, мм; концентрация алмазов в переднем рабочем слое, %.

   0119901