Коронка для бурения дробью

Коронка для бурения дробью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам для бурения дробью с отбором керна.

Известна буровая коронка, включающая корпус с резьбовым ниппелем и прорезями для подачи дроби (см. Справочник по разведочному бурению, С.А.Волков и А.С.Волков, М. Госгеолтехиздат, 1963 г., с.296-297).

К недостаткам данной коронки следует отнести малую эффективность из-за высокой энергоемкости процесса разрушения породы.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является коронка для бурения дробью, содержащая корпус с дугообразными пазами на его боковой поверхности и прорезями, разделяющими торец корпуса на секторы, армированные режущими элементами, установленными под дугообразными пазами (см. авт. свидетельство СССР №1504325, E21B 10/00, 1989 г).

Использование в дробовой коронке режущих элементов обеспечивает комбинированное разрушение породы, а использование специальных пазов для отвода дроби позволяет защитить режущие элементы от сколов. Однако эффективность работы данной коронки недостаточна и связано это с попаданием дроби под режущие элементы, т.к. дробь отводится от режущих элементов частично, а именно только со стороны наружной поверхности корпуса.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы буровой коронки и тем самым повышение технико-экономических показателей ее работы.

Указанный технический результат достигается тем, что коронка для бурения дробью, содержащая корпус с дугообразными пазами на его боковой поверхности и прорезями, разделяющими торец корпуса на секторы, армированные режущими элементами, установленными под дугообразными пазами, согласно изобретению рабочая кромка режущих элементов в плане имеет выпуклую форму, причем кернообразующая часть ее наклонена относительно диаметральной плоскости в сторону, противоположную направлению вращения коронки, при этом наружная поверхность режущих элементов выполнена с боковой выемкой, совмещенной с дугообразным пазом корпуса.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что высота режущих элементов не превышает высоту прорезей.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид буровой коронки в продольном разрезе; на фиг.2 - вид коронки со стороны рабочего торца; на фиг.3 - вид режущего элемента в увеличенном масштабе.

Предложенная буровая коронка содержит корпус 1 с дугообразными пазами 2 на его наружной боковой поверхности и прорезями 4, разделяющими торец корпуса 1 на секторы 3, армированные режущими элементами 5, полностью перекрывающими всю ширину торца корпуса 1. Режущие элементы 5 выполнены с боковой выемкой 9, образованной со стороны их скважинообразующей части и совмещенной с дугообразным пазом 2 корпуса 1, причем общая высота режущих элементов 5 не превышает высоту прорезей 4. Режущие элементы 5 установлены между входным и выходным концами дугообразных пазов 2 непосредственно у входной части. Рабочая кромка режущих элементов 5 в плане имеет выпуклую форму, причем кернообразующая часть 6 ее наклонена относительно диаметральной плоскости в сторону, противоположную направлению вращения коронки, а другая часть рабочей кромки совмещена с диаметральной плоскостью. При этом точка пересечения 8 кернообразующей и скважинообразующей лезвий 6 и 7 расположена на радиусе - R_л, равном радиусу удаления дугообразных пазов 2 от оси корпуса 1 - R_п. Такая схема расположения лезвий 6 и 7 обеспечивает наиболее оптимальное соотношение дроби, удаляемой в сторону стенок скважины и керна. При смещении этой точки в сторону периферии коронки большая часть дроби будет направляться в сторону керна и неминуемо приведет к усиленному износу керна по наружному диаметру и, как следствие этого, снижению процента его выхода. При смещении указанной точки в другую сторону возможна закупорка дугообразных пазов 2 дробью и значительная разработка стенок скважины. Предусмотрен вариант выполнения режущих элементов в виде единой пластины с выпуклой передней гранью. Использование дугообразных пазов 2 на наружной поверхности корпуса 1 позволяет направить часть дроби через них, минуя режущие элементы 5. При этом часть дроби, находящаяся под торцом коронки со стороны керна, удаляется по наклонной поверхности, образованной кернообразующей частью 6 режущих элементов 5. Это позволяет значительно сократить количество дроби, попадающей под лезвия 6, и тем самым уменьшить их износ.

Эксплуатация предложенной коронки осуществляется следующим образом. На колонне бурильных труб коронка спускается вместе с колонковым снарядом в скважину. В процессе бурения дробь вместе с промывочной жидкостью поступает на забой скважины через прорези 3 и выемку 9 на боковой поверхности режущих элементов 5 и попадает под торец корпуса 1 коронки. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента дробь внедряется в породу и создает зоны предразрушения. Окончательное разрушение породы осуществляется режущими элементами 5, которые срезают выступы породы, образующиеся на забое при внедрении дроби. Отвод и транспортировка дроби от режущих элементов 5 осуществляется через дугообразные пазы 2 и наклонную грань кернообразующих лезвий 6. Благодаря выполнению режущих элементов с высотой, соответствующей высоте прорезей 4, обеспечивается комбинированное разрушение породы до полной отработки коронки.

В целом это повышает эффективность работы коронки и ее технико-экономические показатели.

1. Коронка для бурения дробью, содержащая корпус с дугообразными пазами на его боковой поверхности и прорезями, разделяющими торец корпуса на секторы, армированные режущими элементами, установленными у входа дугообразных пазов, отличающаяся тем, что рабочая кромка режущих элементов в плане имеет выпуклую форму, причем кернообразующая часть ее наклонена относительно диаметральной плоскости в сторону, противоположную направлению вращения коронки, при этом наружная поверхность режущих элементов выполнена с боковой выемкой, совмещенной с дугообразным пазом корпуса.

2. Коронка для бурения дробью по п.1, отличающаяся тем, что высота режущих элементов не превышает высоту прорезей.