SU1647118A1 - Алмазный породоразрушающий инструмент - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной пром-сти. Цель - повышение эксплуа - тационной стойкости инструмента за счет увеличени  прочности соединени  корпуса с матрицей и перераспределени  зон повышенного напр жени  между корпусом и матрицей. Инструмент содержит корпус 1 и алмазосодержащую матрицу 2 с соединением между собой типа кольцевой выступ 6 - кольцевой паз 7. Кольцевой выступ 6 и соответствующий ему кольцевой паз 7 расположены эксцентрично относительно продольной оси корпуса 1 и матрицы 2. Выступ 6 выполнен на матрице 2, а ответный паз 7 - на корпусе. Использование данного инструмента позвол ет повысить производительность бурени  ,за счет роста его проходки и скорости бурени . Достигаетс  это благодар  повышению надежности соединени  матрицы 2 с корпусом 1, равномерному распределению нагрузок по всей ширине торца и возможности применени  более форсированных режимов бурени . 1 з.п.ф-лы, 5 ил. О « (Л

Description

Фиг. 2

J16

Изобретение относитс  к горной промышленности , а именно к алмазному породоразрушающему инструменту дл  бурени  скважин как с отбором керна, так и сплошным забоем.

Цель изобретени  - повышение эксплуатационной стойкости инструмента за счет обеспечени  прочного соединени  корпуса с матрицей и перерас- пределени  зон повышенного напр жени  между корпусом и матрицей.

На фиг.1 и 2 изображен породораз- рушающий инструмент с отбором керна, продольный разрез; на фиг.З - то же, вид сбоку; на фиг.4 - схема выполнени  соединени  корпуса с матричным кольцом; на фиг.З - Породоразрушающий инструмент дл  бурени  сплошным забоем , продольный разрез.

Породоразрушающий инструмент включает корпус и матрицу - матричное кольцо 2, армированное алмазами 3 и разделенное промывочными пазами 4 на секторы. Матричное кольцо 2 и кор- пус 1 имеют соединение 5 типа кольцевой выступ кольцевой паз. Корпус 1 с выступом 6 может быть выполнен в виде ласточкина хвоста, а матричное кольцо 2-е пазом ответной формы (фиг.1 и 5).Соединение 5 может быть выполнено в виде кольцевого паза 7 на торце корпуса 1 и ответного выступа на торце матричного кольца 2, обращенном в сторону торца корпуса 1 (фиг.2). При этом паз 7 имеет по высоте переменную ширину, а меньшее основание паза 7 обращено в сторону матрицы 2. Такое выполнение соединени  5 обеспечивает замковое соедине- ние матричного кольца 2 с корпусом 1, предохран ющим их от относительного осевого перемещени .

Однако возможно выполнение кольцевого выступа 6 и ответного ему паза имеющими в продольном сечении пр моугольную , трапецеидальную или другую форму. При любой форме выполнени  выступа 6 и паза 7 соединение 5 располагают эксцентрично относительно продольной оси 8 корпуса 1 и матричного кольца 2. Величина эксцентриситета е выбираетс  в зависимости от типоразмера породоратрушэющего инструмента . Эксцентричное расположение продольных осей копъиевого выступа 6 и корпуса I с матричным кольцом 2 предохран ет последние от прово рота одного относительно другого, а

,-

6471

с

Ю

15 20

25 ,„ 4д

-

50

55

18

кроме того, это способствует перераспределению зон повышенного напр жени  между выступом 6 корпуса 1 и матричным кольцом 2,возникающих на участках с наименьшей толщиной матрицы. Учитыва , что таким участком в поро- доразрушаюшем инструменте  вл етс  зона контакта кольцевого выступа 6 с матричным кольцом 2, эксцентричное расположение соединени  5 обеспечивает равномерную нагрузку по всей ширине торца корпуса I.

Матричное кольцо 2 может быть армировано алмазами 3 как естественными, так и синтетическими, причем как в виде крупных режущих элементов, так и в дробленном виде. Корпус 1 снаб- жен присоединительной резьбЪй 9 и в верхней части выполнен с конической расточкой 10 под кернорватель (не показан) в случае выполнени  инструмента в виде буровой коронки (фиг.1 и 2).

Принцип работы инструмента заключаетс  в следующем.

Породоразрушающий инструмент посредством резьбы 9 присоедин етс  к бурильной колонне и опушаетс  в скважину. Под действием осевой нагрузки и крут шего момента алмазы 3 внедр ютс  в породу и разрушают ее. Разрушенна  порода удал етс  с забо  промывочной жидкостью, подаваемой с поверхности через бурильную колонну и промывочные пазы 4. Крут щий момент передаетс  от корпуса 1 на матричное кольцо 2 через эксцентричное соединение 5 типа кольцевой выступ - кольцевой паз, которое благодар  эксцентричному расположению исключает образование аномально нагруженных кольцевых участков на торце матричного кольца 2 и тем самым повышает эксплуатационную стойкость инструмента.

В случае прихвата инструмента матричное кольцо 2 удерживаетс  на корпусе 1 замковым соединением или в виде выступа 6 в форме ласточкина хвоста, или в виде паза 7 переменного сечени , обращенного большим основанием в сторону резьбы 9.

Применение предложенного породо- разрушающего инструмента позволит повысить производительность бурени  за счет роста его проходки и скорости бурени  Достигаетс  это благодар  повышению надежности соединени  матричного кольца с корпусом, равномерЩи 1

ц в

Фиг.1

Фиг. 4

Щи г. 5

Claims (2)

Формула изобретения

1. Алмазный породоразрушающий инструмент, содержащий корпус и алмазосодержащую матрицу с соединением между собой типа кольцевой выступ - кольцевой паз, отличающийся тем, что, .с целью повышения эксплуатацион ной стойкости инструмента за счет увеличения прочности соединения корпуса с матрицей и перераспределения зон повышенного напряжения между корпусом и матрицей, кольцевой выступ и соответствующий ему кольцевой паз расположены эксцентрично относительно продольной оси корпуса и матрицы.

(θ

2. Инструмент по п.1, о т л и ч ающийся тем, что кольцевой выступ соединения выполнен на матрице, а ответный паз - на корпусе.

Фиг. 5