Коронка для ударно-вращательного бурения

Коронка для ударно-вращательного бурения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. КОРОНКА ДЛЯ УДАРНО-ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ, включающая корпус и закрепленные на его торце твердосплавные резцы с боковыми передними и заднигии скважинои кернорбразующими гранями и режущими кромками, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности ее работы за счет увеличения механической скорости бурения, кернообраэующая грань каждого резца скошена в плане от задней грани к передней внутрь корпуса. 2. Коронка по п.1, отличающая с я тем, что скважинообразующая грань каждого резца сксяиена в плане от задней грани к передней внутрь корпуса. Jii а 4 ел

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„104 А

3(51) Е 21 В 10/02, E 21 В 10 46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ. СССР

fIO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " :.«.;.", эИ|ь Щ01ИК

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3439244/22-,03 (22) 18.05.82 (46) 07.10.83. Бюл. М 37 (72) Ю.A.Ìåëàìåä, A.Т.Киселев, . g.И.Коган .и С.С.Сулакшин (71) Специальное конструкторское бюгро Всесоюзного промышленного объединения "Союзгебтехника" (53) 622.24.051.72(0.88.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 171344, кл. Е 21 В 10/02, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 380824, кл. Е 21 В 10/02, 1971 (прототип) . (54)(57) 1. KOPOHkA ДЛЯ УДАРНО-ВРМР,—

ТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ, включающая корпус и закрепленные на его торце твердо- сплавные резцы с боковыми передними и задними скважино- и кернообразующими гранями и режущими кромками, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности ее работы за счет увеличения механической скорости бурения, кернообразующая грань каждого резца скошена в плане от задней грани к передней внутрь корпуса.

2. Коронка по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что скважинообразующая грань каждого резца скошена в плане от задней грани к передней внутрь корпуса.

1046465

Изобретение относится к технике бурения скважин, а именно к породоразрушающему инструменту .для удариовращательного бурения.

Известна коронка для ударно-вращательного бурения, включающая кор- 5 пус и размещенные в нем резцы - пластины из твердого сплава с боковыми передними и задними, скважино- и кернообразующими гранями и режущими кромками (1.).

Недостатком этой коронки является повышенная концентрация напряжений в резцах и породе у уголков режущих кромок. При упругом взаимодействии резцов,с породой в керне и стенках скважины возникают инерционные напряжения растяжения, являющиеся причиной скалывания керна и образования .трещин в стенках скважины.

Кроме того, резцы у уголка режущей кромки быстро изнашиваются. Иэ-эа то-20 го, что часть энергии, подводимой к резцам, тратится на скалывания керна и образование трещин в стенках скважин, скорость бурения угленьшается. высота кусков керна опред яет его, 25 последующую сохранность в течение рейса. Исследованиями установлено, что при. уменьшении высоты кусков керна до значений, меньших 3-2,5 сгл (для гранита ), он в последующем про- 30 должает разрушаться и образующийся шлам выносится потоком промывочной жидкости.

Наиболее близким к предложенной по технической сущности является ко- 35 ронка для ударно-вращательного бурения, включающая корпус и закреплен- . ные на его торце твердосплавные резцы с боковыми передними и задними скважино= и кернообраэующими гранями 40 и режущиМи кромками (2 ).

Недостатком известной коронки является малая эффективность в работе, связанная с непроизводительным расхОдОм твердОгО сплава при эатОчке 45 скосов режущих кромок, необходимостью использования специальных приспособлений для заточки скосов, снижением глеханической скорости бурения и ухудшением качества керна по мере износа скосов резцов.

Цель изобретения — повышение эффективности работы коронки за счет увеличения механической скорости бурения.

Эта цель достигается тем, что в коронке для ударно-вращательного бурения, включающей корпус и закрепленные на его торце твердосплавные . резцы с боковыми передними и эадни- 60 ми скважино- и кернообразующими гра; нями и режущими кромками, кернообраэующая гранв каждого резца скошена в плане от задней грани к передней внутрь корпуса. 65

Причем, скважинообразующая грань каждого резца также скошена в плане от задней грани к передней внутрь корпуса.

На фиг.1 изображена предлагаемая коронка, продольный разрез; на фиг.2 - вид со стороны забоя; на фиг.3 — резец (аксонометрир, на фиr.4 - вертикальный разрез призабойной зоны скважины.

Коронка состоит из корпуса 1, резцов 2 с боковыми передними 3 и задними 4 кернообраэующими 5 и скважинообраэующими б гранями и режущей кромкой 7. В каждом иэ резцов 2 кернообраэующая грань 5 скошена в плане от задней грани 4 к передней 3 внутрь корпуса 1.. Скважинообразующие грани б скошены в плане от задней грани 4 к передней 3 также внутрь корпуса 1.

Между кернообраэующей гранью 5 и задней гранью 4 образовано ребро 8. Скос кернообразующей грани 5 может быть выполнен как непосредственно от ребра

8, так и со смещением начала скоса и образованием нескошенного участка 9.

Также может выполняться и скважинообразующая грань б с образованием нескошенного участка 10.. При этом на резце образуются уголки 11-14.

Коронка работает следующим образом.

Под действием ударных нагрузок от нижних уголков 12 режущих кромок 7 резцов.2 (фиг.4 1 в сторону керна на-. чинают распространяться трещины 15.

Поскольку уголки 11 смещены к задним . граням 4 и вверх от забоя, они работают по зонам со свободными поверхностями, в связи с чем сопротивление породы разрушению в этих зонах значительно ниже, чем на забое. Поэтому под уголками 11 происходит быстрое разрушение породы и отходящие от этих уголков трещины 16, направленные вниз и по вращению, пересекают трещины 15, локалиэируя их в зонах под резцами 2. Подобным образом работают уголки 13 и 14 резца 2 со стороны скважинообразующих граней б. Благодаря этому керн не разрушается, а так как режущие кромки между уголками 11 и 12, 13 и 14 соответственно кернообразующих 5 и скважинообразующих 6 граней работают в предварительно ослабленных зонах, достигается уменьшение их износа. По той жв причине снижается энергоемкость разрушения забоя, что приводит к росту механической.скорости. Переэаточка резцов предложенной коронки не требует ни специального приспособления, ни отдельной операции для заточки скошенной части резцов, так как при заточке режущих кромок 7 одновременно эатачиваются и участки между уголками

11 и 12, 13 и 1,4, \

Составитель A . Симецк ая

Редактор Л.Гратилло Техред И.Метелева Корректор A.Ôåðàíö

Заказ 7690/33 Тираж 603 Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений,и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Резцы предлагаемой коронки, по сравнению с известной, содержат меньше твердого сплава, чем достигается зкономия этого дефицитного материала. использование предлагаемой коронки, кроме увеличения механической скорости бурения и снижения расхода твердого сплава, способств.ет также улучшению качества и выхода керна.