Коронка для бурения с непрерывным выносом керна

(я)5 Е 2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Производственное геологическое объединение "Якутскгеология"(56) Авторское свидетельство СССРМ 474598, кл. Е 21 В 10/02, 1972,Авторское свидетельство СССРМ 825833, кл. Е 21 В 10/02, 1979,(54) КОРОНКА ДЛЯ БУРЕНИЯ С НЕПРЕРЫВНЫМ ВЫНОСОМ КЕРНА(57) Изобретение относится к породораэрущающему инструменту, а именно к коронкам для бурения с непрерывным выносом керна. Цель изобретения - повышение эффективности работы коронки за счет уменьшения самозаклинок керна и исключения повторного измельчения шлама. Это достигается тем, что коронка снабжена накладками 7, расположенными во внутренней полости корпуса 1 и образующими совместно с боковыми пазами 3 емкости для сбора шлама, при этом донная часть емкости сообщена дополнительными каналами 9 с продольными каналами 4 для очистного агента, а верхняя часть емкостей сообщена с внутренней центральной полостью. Каналы 4 в нижней части очищены насадками 10, смещенн ыми по высоте относительно дополнительных каналов 9 в сторону рабочих секторов, армированных породоразрушаю- ) щими элементами 6. 2 ил.10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам для бурения с непрерывным выносом керна.Известна буровая коронка, применяемая при бурении с непрерывным выносом керна, содержащая корпус, на рабочем торце которого расположены спиральные выступы, армированные режущими элементами.Недостатком данной коронки является сравнительно невысокая эффективность ее работы, что связано с частыми самозаклинками керна, ведущими к снижению как скорости бурения, так и проходки на коронку.Наиболее близкой к предлагаемой является коронка для бурения с непрерывным выносом керна, включающая полый корпус с продольными каналами для очистного агента в теле коронки и боковыми пазами, расположенными на его внутренней поверхности между рабочими секторами, армированными породо разрушающими элементами.Выполнение корпуса данной коронки с боковыми пазами позволяет упорядочить шламоотвод из под торца коронки через центральный канал.Однако и эта коронка не обеспечивает оптимальных условий для повышения эффективйости ее работы, Это связано с тем, что в случае расходки снаряда или его подьема шлам, скопившийся в боковых пазах корпуса, высыпается на забой скважин и подвергается повторному измельчению, что ведет к износу породоразрушающих элементов, а следовательно и к снижению их стоимости при одновременном снижении механической скорости бурения. Другим недостатком коронки является то, что шлам, скопившийся в боковых позах, постепенно уплотняется и после их полного заполнения возможно возникновение самозаклинок керна в полости коронки, приводящее к резкому снижению рейсовой скорости бурения из-за необходимости прерывания процесса бурения,Цель изобретения - повышение эффективности работы буровой коронки за счет уменьшения самозаклинок керна и исключения повторного измельчения шлама.Это достигается тем, что коронка для непрерывного выноса керна включает полый корпус с продольными каналами для очистного агента и рабочими секторами, армированными породоразрушающими элементами, согласно изобретению, в нижней части корпуса выполнены емкости для сбора шлама, смещенных в плане относительно рабочих секторов, и дополнительные кэналы, при этом верхняя часть каждой емкости гидравлически сообщена с внутренней полостью корпуса, а нижняя часть - посредством дополнительных каналов с продольными каналами,Выполнение нижней части корпуса с емкостями для сбора шлама позволяет исключить его повторное измельчение, так как в процессе расходки снаряда или его подьема, например, с целью замены коронки,находящийся в емкости шлам не высыпается на забой, а транспортируется вместе со снарядом. Благодаря этому породоразрушающие элементы коронки не подвергаются дополнительному износу, что повышает проходку на коронку. Сообщение нижней части емкости с продольными каналами обеспечивает постоянное взвешивание шлама, попадающего в емкости, и постоянный вынос мелких Фракций шлама, что позволяет увеличить возможности емкостей по сбору шлама, в первую очередь его крупной фракции. Сообщение верхней части емкостей с внутренней полостью корпуса позволяет исключить сэмозаклинки керна благодаря возможности подачи части шлама в образованные емкости и последующее его удаление.На фиг, 1 изображена коронка, вид со стороны рабочего торца; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Буровая коронка включает корпус 1 с центральной керноприемной полостью 2, боковыми пазами 3 на внутренней поверхности и продольными каналами 4 для подачи очистного агента промывочной жидкости или сжатого воздуха), выполненными в теле корпуса 1, и рабочие секторы 5, армированные породоразрушающие элементы 6 из твердого сплава или другого износостойкого материала, например,синтетических алмазов типа "Стратопакс". Боковые пазы 3 перекрыты накладками 7, которые совместно с пазами 3 образуют емкости для сбора шлама, соединенные с центральной полостью 2 корпуса 1 посредством пазов 8, образованных между верхним торцом накладок 7 и верхним торцом пазов 3. Нижняя часть емкостей посредством дополнительных каналов 9 соединена с продольными каналами 4 для очистного агента, в выходной части которых ниже дополнительных каналов 9 установлены дроссели, например гидромониторные насадки 10. Накладки 7 в продольном сечении имеют Г-образную форму (фиг. 2), поперечная часть 7 а которой выполнена в виде части круга и соединена с корпусом 1, например, сваркой. Продольная часть 7 б накладок 7 имеет форму части кольца с внутренним диаметром,1726723 50 55 не менее диаметра внутренней полости 2 корпуса 1 с целью исключения дополнительных сопротивлений при транспортировке кернового материала.Коронка работает следующим образом. 5 Коронка соединяется с двойной бурильной колонкой (не показана) и спускается на забой скважины. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента, прикладываемого к коронке, ее породоразрушающие 10 элементы 6 внедряются в породу и разрушают ее кольцевым забоем. При этом керн поступает в центральную полость 2 коронки и под действием очистного агента транспортируется через двойную бурильную ко лонну на поверхность. При бурении в зоне разрушенных или сыпучих пород часто наблюдаются случаи самозаклинок керна в коронкахх. В и редлагаемой корон ке благодаря наличию емкостей, образованных пазами 3 20 и накладками 7, часть разрушенной породы керна через пазы 8 попадает в эти емкости, снижая вероятность самозаклинок керна. Разрушенная порода в емкостях подвергается разрыхлению очистным агентом, по ступающим из каналов 4 через отверстия 9 в нижнюю часть емкостей, и при прохождении скважины по более устойчивым породам мелкая фракция шлама вместе с очистным агентом постепенно выносится 30 вместе с керном на поверхность и тем самым обспечивает постоянное освобождение полостей коронки от шлама. Благодаря использованию в продольных каналах 4 сменных насадок 10 обеспечивается воз можность регулирования количества очистного агента, подаваемого на забой скважины и емкости, В зависимости от свойств проходных пород выбирается диаметр насадок 10, что позволяет регулиро вать, какая часть агента направляется на забой, а какая - в емкости. При бурении по сильно разрушенным породам, когда наи.более часто наблюдаются случаи самозак 45 линок керна, целесообразно применять насадки с малым проходным сечением, что создаст большее сопротивление очистному агенту, проходящему на забой скважины, и в емкости коронки поступит большее количество очистного агента, что обеспечит эффективное разрыхление попадающего в них шлама и быстрое удаление его мелкой фракции. При бурении по монолитным породам целесообразно применять насадки с большим проходным сечением. Очистка емкостей от шлама после подъема коронки на поверхность может осуществляться подачей всего очистного агента в емкости через радиальные каналы 9 после перекрытия всех насадок 10 в продольных каналах 4.Использование предлагаемой коронки исключает выпадения шлама из емкостей на забой скважины как при расходке бурового инструмента, которая является обязательной операцией при бурении с непрерывным выносом керна, так и при подъеме снаряда из скважины. Кроме того, она обеспечивает снижение и самозаклинок керна благодаря постоянному освобождению пазов коронки от разрушенной породы. Все это повышает производительность буровых работ и снижает их стоимость.Формула изобретения Коронка для бурения с непрерывным выносом керна, содержащая полый корпус с продольными каналами для очистного агента и рабочими секторами, армированными породоразрушающими элементами, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности работы коронки за счет уменьшения самозаклинок керна и исключения повторного измельчения шлама, в корпусе выполнены емкости для сбора шлама, расположенные между рабочими секторами и имеющие выход зо внутреннюю полость корпуса, и дополнительные каналыы, сообщающие донные части указанных емкостей с продольными каналами.ставитель А,Хромихред М.Моргентал Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5