Изобретение относитс к породоразрушающему инструменту дл бурени скважин, а более конкретно к коронкам, армированным твердосплавными вставками и предназначенным дл бурени разведочных скважин ударно-вращательным способом в крепких породах . Известна коронка дл бурени разведочных скважин ударно-вращательным способом , включающа корпус, рабочий торец которого армирован, скважино-кернообразующие и центральные резцы, последние из которых установлены с опережением по высоте относительно первых 1. Недостатком такой коронки, особенно при бурении в крепких породах, вл етс высокий износ периферийных и кернообразующих вставок при вращении в промежутках времени между ударами, гак как сила прижати их к забою неизменна и определ етс осевой нагрузкой. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс коронка дл ударно-вращательного бурени , включающа корпус, рабочий торец которого разделен пазами дл очистного агента на секторы, армированные периферийными, центральными и кернообразующими щтыр ми 2. Недостатком известной коронки вл етс повыщенный износ периферийных и кернообразующих щтырей в св зи с тем, что они кроме разрущени забо участвуют также и в калибровке стенок скважины и керна. Все это снижает стойкость коронки в целом. Цель изобретени - повыщение эксплуатационной стойкости коронки. Эта цель достигаетс тем, что в коронке дл ударно-вращательного бурени , включающей корпус, рабочий торец которого разделен пазами дл очистного агента на секторы , армированные периферийными, центральными и кернообразующими штыр ми, центральные штыри установлены в задней части каждого сектора, диаметр их в 1,5-2,0 раза больше диаметра периферийных и кернообразующих щтырей, а рабоча головка их выполнена со скосом 15-30° в сторону вращени . На фиг. 1 изображена бурова коронка со стороны рабочего торца; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1. Коронка включает корпус 1, периферийные 2, кернообразующие 3, центральные 4 щтыри, продувочные пазы 5 и секторы 6. Периферийные щтыри 2 расположены от кернообразующих 3 на рассто нии, превышающем диаметр щтырей. Количество секторов 6 и щтырей 2-4 зависит от диаметра щтырей и коронки. Количество центральных штырей 4 соответствует количеству секторов коронки. Эти штыри расположены в конце каждого сектора по ходу вращени в середине кольцевого торца коронки. Они имеют в 1,5 - 2 раза больший диаметр, выступают над остальными щтыр ми на 1-5 мм (фиг. 2) и имеют скос 15-30° в сторону вращени коронки и радиус при вершине, исключающий их поломку. Первыщение центральных щтырей 4 над остальными определ етс свойствами буримых пород и диаметром кернообразующих и периферийных щтырей 2 и 3. Величина последних определ ет глубину разрущени породы и величину угла воронки разрущени . Дл исключени трени указанных штырей о породу между ударами, опережение центральных щтырей должно обеспечить при повороте подъем периферийных и кернообразующих штьфей на величину их внедрени в породу при ударе. Глубина внедрени сферических штырей (как показали исследовани ) в зависимости от свойств породы и их диаметра колеблетс в пределах 1-5 мм. Диаметр центральных штырей 4 должен быть таким, чтобы обеспечить при внедрении его в породу размер зоны упругой деформации , охватывающей периферийные и кернообразующие штыри 2-3. Этим обеспечиваетс уменьшение энергоемкости разрущени породы и, как следствие, увеличение скорости бурени . Дл обеспечени указанного необходимо, чтобы диаметр центральных щтырей был в 1,5-2 раза больше остальных. Угол наклона переднего скоса центральных щтырей 4, дл обеспечени минимальных сил трени , должен быть равным углу скоса воронок разрушени , который в зависимости от свойств разбуриваемых пород составл ет 15-30°С. Работа коронки осуществл етс следующим образом. В момент приложени ударной нагрузки рабочие части всех щтырей внедр ютс в породу. При этом центральные штыри 4 внедр ютс более глубоко, так как в начальный момент внедрени на ни-х приходитс практически вс энерги удара. Между периферийными 2 и кернообразующими 3 щтыр ми остаютс неразрушенные участки породы , размеры которых завис т от параметров удара и физико-механических свойств буримых пород. Центральные штыри 4, име скос в сторону вращени коронки, при повороте в промежутках между ударами как бы «наезжают на указанные участки породы, поднима при этом периферийные 2 и кернообразующие 3 щтыри из образованных ими лунок разрушени и исключа тем самым их трение о породу. Следуюший удар происходит , тогдакогда центральные штыри 4 наход тс на гребне неразрушенного участка. Осева нагрузка при этом увеличиваетс за счет подъема коронки и сжати элементов бурового снар да, что благопри тно сказываетс на разрушении центральных участков забо штыр ми. Эффективность разрушени . указанных участков увеличиваетс The invention relates to a rock drilling tool for drilling wells, and more specifically to crowns reinforced with carbide inserts and intended for drilling exploration wells in a rotary percussion method in hard rocks. The known crown for the drilling of exploration wells by the rotary percussion method includes a body, the working end of which is reinforced, well-core-forming and central incisors, the latter of which are mounted ahead in height relative to the first 1. The disadvantage of such a crown, especially when drilling in hard rocks, is The high wear of the peripheral and core-forming inserts during rotation in the intervals of time between blows, the hook as the force pressing them to the face is unchanged and is determined by the axial load. Closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a crown for impact-rotational drilling, including a housing, the working end of which is divided by grooves for the cleaning agent into sectors reinforced with peripheral, central and core-forming plugs 2. The lack of a known crown is increased wear peripheral and core-producing shtyry in connection with the fact that in addition to the destruction of the bottom hole, they also participate in the calibration of the walls of the well and core. All this reduces the resistance of the crown as a whole. The purpose of the invention is to increase the operational stability of the crown. This goal is achieved by the fact that in a crown for impact-rotational drilling, including a housing, the working end of which is divided by slots for the cleaning agent into sectors reinforced with peripheral, central and core-forming pins, central pins are installed in the rear of each sector, their diameter is 1 , 5-2.0 times the diameter of the peripheral and core-forming plugs, and their working head is made with a bevel of 15-30 ° in the direction of rotation. FIG. 1 shows a drill crown from the working end; in fig. 2 is a view A of FIG. 1. The crown includes a housing 1, peripheral 2, core-forming 3, central 4 shtyry, blowing grooves 5 and sectors 6. Peripheral shinging 2 2 are located from the core-forming 3 at a distance greater than the diameter of the shtyry. The number of sectors 6 and shtyry 2-4 depends on the diameter of the shtyry and crown. The number of central pins 4 corresponds to the number of crown sectors. These pins are located at the end of each sector in the course of rotation in the middle of the annular end of the crown. They are 1.5–2 times larger in diameter, protrude 1–5 mm above the rest of the pins (Fig. 2) and have a bevel of 15–30 ° in the direction of crown rotation and a radius at the apex, precluding their breakage. The priming of central plumes 4 over the rest is determined by the properties of the drilled rocks and the diameter of core-forming and peripheral plugs 2 and 3. The magnitude of the latter determines the depth of destruction of the rock and the angle of the funnel of destruction. In order to avoid friction of the said pins on the rock between blows, the advance of the central shtyry should ensure that, when turning, the rise of peripheral and core-forming sticks by the amount of their penetration into the rock upon impact. The depth of penetration of spherical pins (as studies have shown), depending on the properties of the rock and their diameter, ranges from 1 to 5 mm. The diameter of the central pins 4 must be such as to ensure, when it is introduced into the rock, the size of the zone of elastic deformation encompassing the peripheral and core-forming pins 2-3. This ensures a reduction in the energy intensity of the destruction of the rock and, as a consequence, an increase in the rate of drilling. To ensure this, it is necessary that the diameter of the central shtyry is 1.5-2 times the rest. The angle of inclination of the front bevel of the central plugs 4, in order to ensure minimum friction forces, must be equal to the angle of the bevel of the craters of destruction, which, depending on the properties of the drilled rocks, is 15-30 ° C. The crown is operated as follows. At the time of application of the shock load, the working parts of all the plugs are introduced into the rock. At the same time, the central pins 4 are inserted more deeply, since at the initial moment of introduction, they have almost all of the impact energy on them. Between the peripheral 2 and core-forming 3 plugs there are intact portions of the rock, the dimensions of which depend on the impact parameters and the physical and mechanical properties of the drilled rocks. The central pins 4, having a bevel in the direction of rotation of the crown, when rotated between blows, as if “hit the specified areas of the rock, raising the peripheral 2 and core-forming 3 shafts from the fracture holes formed by them and thus excluding their friction with the rock. The next blow occurs when the central pins 4 are located on the ridge of the intact area. The axial load is increased at the same time by lifting the crown and compressing the elements of the drill string, which favorably affects the destruction of the central sites of the pins. Destruction efficiency. these areas increases
кроме тогр, за счет образовани дополнительных плоскостей обнажени и микротрещин от предыдущих ударов.besides togr, due to the formation of additional planes of exposure and microcracks from previous impacts.
Применение предложенной коронки позволит эффективно бурить скважины ударновращательным способом в крепких породахThe use of the proposed crown will allow efficiently drilling of wells with a rotary hammering method in strong rocks.
за счет повышени стойкости в сравнении с базовым объектом, увеличени длины рейса, сокращени затрат времени на спуско-подъемные операции. Стойкость предлагаемой коронки по предварительным испытани м на 30-40% выше стойкости базовой коронки.by increasing durability compared with the base object, increasing the length of the voyage, reducing the time required for tripping and lifting operations. The resistance of the proposed crown according to preliminary tests is 30-40% higher than the resistance of the base crown.
ВидАVida
Фиг.22