Буровая коронка

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(53) УДК 622.24, .051.62 (088.8) ло делан нэобретений и открытий(72) Авторы изобретен А, Р. Черненко и П, А. Миненк Научно-исследовательский горноруднйй ин иннстерства черной металлургии Украинск Зая интел(54 РОВАЯ КОРОН К где 9, г - цилиндрические координаты сосью Х, направленной по осн ко ронки;го - расстояние от оси коронки дола криволинейного участка,гк - радиус коронки, см.Выполнение средней линии вставок в со. ответствии с указанной зависимостью позволит равномерно распределить энергию крутящего момента по плошади забоя скважины и на этой основе повысить скорость бурения. начасм;На фиг. 1 показана буровая коронка, осевой разрез; на фиг. 2 - торец буровой коронки со вставками, имеющими среднюю линию предложенной кривизны; на фиг. 3 - торец буровой коронки, в которой отдель. ные вставки криволинейной формы смещены в азимутальном направлении, но расположены вдоль линий предложенной кривизБур юбки 2 сова нны ка нмее Государственный комитет(23) Приоритет -Изобретение относится к горному делу,а именно к буровым коронкам для вращательного бурения.Известна буровая коронка, содержащаякорпус и износостойкие вставки, породоразрушающне кромки которых размещены покривой линии 11. 5Недостаток этой коронки состоит в том,что она не обеспечивает равномерного распределения энергии крутящего момента бурового механизма поплощади забоя скважины, так как в периферийной части забоятОкоронка должна разрушить большую площадь забоя, чем в центральной его части.Это ведет к потерям энергии и уменьшениюскорости бурения.Цель изобретения - повышение эффективности бурения за счет равномерного распределения энергии крутящего момента позабою скважины.Поставленная цель достигается тем, чтопородоразрушающие кромки размещены покривой линии, описываемой следующим ра.венствомг ф.; И- 1 - - агстуго 2а 2 гхпри го к 0,3 г,овая коронка состоит из корпуса 1,и твердосплавных вставок 3, запрес.х в корпус 1 коронки. Каждая встав.т постоянное поперечное сечение ре859592 5М - крутящий момент бурового механизма; Я - осевое усилие бурового механизма.Для перехода от режима вращательноударного бурения к режиму вращательного бурения следует положить =0. В этомслучае (2) в результате предельного перехода при а = 0 преобразуется в зависи.мость (1). ГГ 1агст г ) ах 5 0,52 О 26 3/г О О,2 63 г/ О 0,4 О,О О,Воз можки: со спловставкамиронки имеканалов.Бурение Для взрывания 1 пробурить 40000 п/м ти 1 п/м от 0,97 до эффект при этом с ф 0,056 Х 40000= (2,18 ды требуется при стоимосономический 0,97 - 5,00) Х с. руб/1 млю млн т. р скважин 5 руб. Э ставит - 11,2) т ледующим обвляет осу Поворотом бурового механизма режущая 40 кромка 4 вставки 3 внедряется в породу, разрушая ее резанием и скалыванием.Оценим приближенно увеличение скорости бурения предлагаемой коронкой Чх в сравнении со скоростью бурения известной ко- ронкони . У известной коронки длины вставок от 0 до 0,5 г и от 0,5 г до г находятся в соотношении примерно 3:5 (причем, от 0 до примерно 0,2 гвставка вообще отсутствует). У предлагаемой коронки длины вставок для тех же пределов (в пределах 50 от 0,2 г до 0,3 гк вставка прямая) находятся в соотношении 2:6. Следовательно, соотноше нне энергий на забое скважины составит (0,25 Х 2+0,75 Х 6):(0,25 Х 3+0,75 Х 5) =1,113. Таким образом, 11, 3% энергии кру тящего момента у известной коронки не рас э ходуется на разрушение, Считаем, что ско рость бурения примерно пропорциональна ормула изобретения Буровая коизносостойкиекромки которынии, отличшащвышения эфравномерноготящего моментдора зрушающиВой линии, опиством корпус и ушающие ивой лиелью поза счет ащая оразр ронка, содерж вставки, пород х размещены по краяся тем, что, с ц фективности бурения распределения энер а по забою скважи е кромки размещен сываемой следующи гни крупы, пороы по крим равен, -1-У"ф 9 гв при-,О,Зг,жущей кромки 4 и криволинейную среднюю линию 5, которая в пределах гр,0,3 гдо гвыполнена в соответствии с зависимос. тью 8/Я - . агс 1 у ф2. о (обозначения приведены выше). В пределах от 0 до гр вставка может быть прямая или. вообще отсутствовать, так как в этом случае центральная часть забоя при г 0 =0,3 гх разрушается скалыванием.Для доказательства необходимости выбранной зависимости (1) воспользуется зависимостью формы средней линии вставки у коронки вращательно-ударного бурения, которая равномерно распределяет энергию осевого усилия и крутящего, момента бурового механизма по площади забоя скважин (при выше приведенных обозначениях)., м 1 йиы несколько вариантов корон. шными (фиг. 2)и разделенными (фиг. 3). В каждом варианте ко 3 ются отверстия 6 промывочных д - угол поворота коронки после каждого удара; Конкретная реализации предлагаемой буровой коронки приведена в таблице в виде координат (в единицах г) средней линии 5, выполненной в соответствии с зависимостью (1), при г 0 = 0,3 г (строки 1 и 2) и при г 0 = 0,4 г (строки 2 и 3). корню квадратному из энергии, тогда прирост скорости бурения предлагаемой коронкой составит 5,6%.5 где О,г - цилиндрические координаты осью 2,направленной по оси ронки; гб - расстояние от оси коронки до цала криволинейного участка, см; 1 к - радиус коронки, см.859592 6 с Источники информации,ко- . принятые во внимание при экспертизе на. Авторское свидетельство СССР626199, кл. Е 21 С 13/02, 1976 (прототип),ь а щенкоо КоррекПодннсго комнтета СССРй н открьгтнйаушскан наб., д. 45город, ул, Проектна