SU1765346A1 - Колонковое долото - Google Patents

Abstract

Использование: бурение скважин с отбором керна. Сущность изобретени : колон- ковое долото содержит корпус с промывочными каналами и рабочую головку с дугообразными пазами. В пазах хвостовиками установлены дугообразные скважино- и кернообразующие резцы. В хвостовиках выполнены радиальные отверсти . Между стенкой паза и хвостовиком размещена упруга  прокладка. На боковой поверхности корпуса выполнены резьбовые отверсти , которые совпадают с отверсти ми хвостовиков . Резцы креп тс  в рабочей головке резьбовыми элементами, которые размещены в отверсти х корпуса и хвостовиков. Резцы установлены поочередно на внутренней и наружной стороне торца рабочей головки и расположены по однотипным логарифмическим спирал м. Торцы скважино- и кернооб- разующих резцов в поперечном сечении рабочей головки расположены под- углом друг к другу. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности , а именно к породоразруша- ющему инструменту дл  бурени  скважин с отбором керна.

Известны колонковые долота, содержащие корпус со вставными сменными резцами , закрепл емыми с помощью штифтов, размещаемых в сквозных отверсти х.

Недостатком известных устройств  вл етс  то, что вставные сменные резцы размещены в диаметральной плоскости корпуса, из-за чего снижаютс  производительность бурени , проходка на долото и процент выхода керна.

Известно также колонковое долото, содержащее корпус с промывочными каналами и рабочую головку с кернообразующими и скважинообразующими резцами, установленными в пазах рабочей головки корпуса по винтовой линии.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  эффективность работы вследствие разрушени  керна вставками из калибрующих керн элементов долота и самих вставок слагающими забой горными породами высокой прочности.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности работы долота при одновременном повышении надежности креплени  резцов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в колонковом долоте, содержащем корпус с промывочными каналами и рабочую головку с кернообразующими и скважинообразующими резцами, установленными в пазах рабочей головки корпуса по винтовой линии, резцы выполнены в виде дугообразных iOs СЛ (А)

5

t

торов с хвостовиками с радиальными отверсти ми и алмазосодержащим слоем на рабочем торце, а пазы рабочей головки корпуса выполнены дугообразными соответствен но хвостовикам сектором, п ри этом на наружной боковой поверхности корпуса выполнены резьбовые отверсти , совпадающие с отверсти ми хвостовиков, а между стенками паза и хвостовика размещены упругие прокладки, причем фиксаци  секторов в рабочей головке осуществл етс  резьбовым элементом, размещенным в резьбовых отверсти х корпуса и хвостовика; сектора установлены поочередно на наружной и внутренней сторонах торца рабочей головки и расположены по однотипным логарифмическим спирал м, направленным от оси долота в сторону вращени ; алмазосодержащие торцы сква- жино- и кернообразующих секторов в попе- речном сечении рабочей головки расположены под углом друг к другу. При этом повышаетс  эффективность работы долота и путем рационального размещени  на торце надежно закрепл ютс  вставные резцы в рабочей головке.

На фиг. 1 изображено предлагаемое колонковое долото, вид снизу; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - фрагмент долота с нанесением логарифмических спиралей , вид снизу; на фиг. 4 - вид по стрелке Б на фиг. 3; на фиг. 5 - вид по стрелке В на фиг. 3; на фиг. 6 - схема размещени  резца в выемке.

Колонковое долото содержит корпус 1 с рабочей головкой 2 и промывочными каналами 3 в ней, Торец рабочей головки 2 выполнен в сечении в виде равнобедренного треугольника вершиной вниз. Перпендикул рно гран м торца в теле рабочей головки 2 выфрезерованы дугообразные выемки 4, размещенные вдоль кривых , так называемых, логарифмических спиралей, определ емых в пол рных координатах зависимостью Р Ро е начальна  точка которых совмещена с осью рабочей головки 2 (фиг. 3) и направленных в сторону вращени  долота при бурении. В выемках 4 размещены дугообразные вставные резцы 5 с алмазосодержащим слоем 6 и упругие прокладки 7, упирающиес  верхним торцом в дно выемки 4. В качестве вставных резцов можно использовать части алмазных коронок, распиленных вдоль образующих в районе промывочных каналов. Во вставных резцах 5, прокладках 7 и теле рабочей головки 2 просверлены отверсти , причем в теле головки 2 и прокладках 7 - резьбовые, посредством которых и винтов 8

резцы 5 закреплены в теле рабочей головки 2. Упругие прокладки могут быть, например, из пружинной стали дугообразными с радиусом дуги, меньшим или большим, чем радиус дуги вставного резца 5. Предпочтительно, чтобы наружные прокладки 7 имели меньший радиус, чем радиус наружной стенки резца 5, а внутренние - больший, чем радиус внутренней стенки резца 5. Торец рабо0 чей головки 2 имеет в сечении вдоль образующей треугольную форму с вершиной , образующей кольцевую грань 9, дел щую торец на кернообразующую 10 и скважинообразующую 11 части, Рабочие

5 торцы резцов 5, выполненных в плане пр моугольными , располагаютс  параллельно соответствующим част м,вследствие чего скважино- и кернообразующие резцы 5 располагаютс  под углом друг к другу, соответ0 ствующим углу при вершине грани 9. При этом промывочные каналы 3 в основном выведены на скважинообразующую часть торца рабочей головки 2.

Колонковое долото работает следую5 щим образом.

Перед бурением осматривают алмазосодержащий слой 6 каждого вставного резца 5 и при необходимости замен ют изношенные резцы 5, вывинчива  винты 8,

0 извлека  их и вставл   новые, и свинчивают долото с колонковым снар дом. При бурении резцы 5, расположенные по спиральным лини м, способствуют улучшению условий разрушени  горных пород, а при

5 проходке перемежающихс  по твердости или трещиноватых пород под действием упругих прокладок могут совершать колебани  вдоль оси винта 8 и в пределах упругости тела резцов 5 - вокруг нее. При этом

0 предотвращаютс  сколы алмазосодержащего сло  6. Выбуренный шлам заноситс  резцами 5, работающими как лопасти, в полость керноприемной трубы. Упругие прокладки 7, выполненные с резьбовыми

5 отверсти ми, предотвращают саморазвинчивание винтов 8 в процессе бурени . Буровой раствор поступает к забою через каналы 3 и в большинстве своем выходит в затруб- ное пространство между резцами 5, отсека0 емый от керноприемной полости гранью 9, чем достигаетс  снижение вредного вли ни  раствора на керн и повышаетс  эффективность его воздействи  на забой, благодар  чему улучшаютс  услови  разру5 шени  горных пород.

После заполнени  керноприемной трубы колонковый снар д извлекают из скважины . Колонковое долото при этом осматривают, мен ют изношенные резцы 5 и цикл бурени  повтор ют.

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Колонковое долото, содержащее корпус с промывочными каналами и рабочую головку с кернообразующими и скважино- образующими резцами, установленными в пазах рабочей головки корпуса по винтовой линии, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности работы долота при одновременном повышении надежности креплени  резцов, резцы выполнены в виде дугообразных секторов с хвостовиками с радиальными отверсти ми и алмазосодержащим слоем на рабочем торца, а пазы рабочей головки корпуса выполнены дугообразными соответственно хвостовикам секторов, при этом на наружной боковой поверхности корпуса выполнены резьбовые отверсти , совпадающие с отверсти ми хвостовиков , между стенками паза и хвостовика размещены упругие прокладки, причем фиксаци  секторов в рабочей головке осуществл етс  резьбовым элементом, разме- щенным в резьбовых отверсти х корпуса и хвостовика.
2. 2.Долото по п. 1,отличающеес  тем, что сектора установлены поочередно на наружной и внутренней сторонах торца рабочей головки и расположены по однотипным логарифмическим спирал м, направленным от оси долота в сторону вращени .
3. 3.Долото по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что алмазосодержащие торцы

   скважино- и кернообразующих секторов в поперечном сечении рабочей головки расположены под углом друг к другу.

   Фиг.З

   Вид Б

   ФигЛ

   ВидВ

   Фаг.. 5

   I