БУРОВЫЕ ДОЛОТА ДЛЯ РОТОРНОГО БУРЕНИЯ, ИМЕЮЩИЕ КОРПУС ДОЛОТА С ЧАСТИЦАМИ КАРБИДА БОРА В МАТРИЧНЫХ МАТЕРИАЛАХ ИЗ АЛЮМИНИЯ ИЛИ СПЛАВОВ АЛЮМИНИЯ, И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАКИХ ДОЛОТ

1. Долото для роторного бурения пород, включающее
корпус долота, имеющий область коронки, содержащую композитный материал "матрица-частицы", который включает множество частиц карбида бора, распределенных по матричному материалу из алюминия или сплава алюминия, и
по меньшей мере одну режущую конструкцию, расположенную на торцевой поверхности корпуса долота,
отличающееся тем, что матричный материал из алюминия или сплава алюминия содержит по меньшей мере 75 мас.% алюминия и по меньшей мере следовое количество по меньшей мере одного элемента из группы, включающей медь, железо, литий, магний, марганец, никель, скандий, кремний, олово, цирконий и цинк.
2. Долото по п.1, в котором область коронки корпуса долота состоит преимущественно из композитного материала "матрица-частицы".
3. Долото по п.1, в котором область коронки корпуса долота включает несколько лопастей и по меньшей мере одна режущая конструкция расположена на по меньшей мере одной такой лопасти.
4. Долото по п.1, в котором корпус долота дополнительно включает короночное кольцо, по меньшей мере частично внедренное в композитный материал "матрица-частицы", содержащее материал из металла или сплава металла и имеющее по меньшей мере одну поверхность, конфигурация которой обеспечивает присоединение роторного долота к колонне бурильных труб.
5. Долото по п.1, в котором матричный материал из алюминия или алюминиевого сплава содержит по меньшей мере 90 мас.% алюминия и по меньшей мере примерно 3 мас.% по меньшей мере одного элемента из группы, включающей медь, железо, литий, магний, марганец, никель, скандий, кремний, олово, цирконий и цинк.
6. Долото по п.5, в котором матричный материал из алюминия или алюминиевого сплава включает твердый раствор.
7. Долото по п.6, в котором матричный материал из алюминия или алюминиевого сплава, входящий в композитный материал, также включает области, содержащие по меньшей мере одну выкристаллизовавшуюся фазу, распределенную в твердом растворе.
8. Долото по п.7, в котором по меньшей мере одна выкристаллизовавшаяся фаза включает метастабильную фазу.
9. Долото по п.8, в котором по меньшей мере одна выкристаллизовавшаяся фаза включает интерметаллическое соединение.
2
10. Долото по п.9, в котором интерметаллическое соединение включает CuAl.
11. Долото по п.1, в котором упомянутое множество частиц карбида бора включает множество частиц -20 меш по ASTM.
12. Долото по п.1, в котором множество частиц карбида бора имеет многомодовое распределение размеров частиц.
13. Долото по п.1, в котором по меньшей мере одна режущая конструкция включает несколько режущих вставок из поликристаллического алмаза, размещенных на торцевой поверхности корпуса долота.
14. Долото по п.1, в котором упомянутое множество частиц карбида бора составляет примерно от 40 до 60 мас.% композитного материала "матрица-частицы", а матричный материал из алюминия или алюминиевого сплава составляет, соответственно, примерно от 60 до 40 мас.% композитного материала "матрица-частицы".
15. Способ изготовления долота для роторного бурения пород, при осуществлении которого:
формируют корпус долота, имеющий область коронки, содержащей композитный материал "матрица-частицы", который включает множество частиц карбида бора, распределенных по матричному материалу из алюминия или алюминиевого сплава, и
закрепляют по меньшей мере одну режущую конструкцию на торцевой поверхности корпуса долота,
отличающийся тем, что формируют корпус долота, используя матричный материал из алюминия или алюминиевого сплава, содержащий по меньшей мере 75 мас.% алюминия и по меньшей мере следовое количество по меньшей мере одного элемента из группы, включающей медь, железо, литий, магний, марганец, никель, скандий, кремний, олово, цирконий и цинк.
16. Способ по п.15, в котором при упомянутом формовании корпуса:
формуют множество частиц карбида бора в корпусе, имеющем форму, соответствующую по меньшей мере части корпуса долота,
пропитывают это множество частиц карбида бора расплавленными алюминием или материалом на основе алюминия и
охлаждают расплавленный алюминий или материал на основе алюминия для формирования твердого матричного материала, окружающего частицы карбида бора.
17. Способ по п.15, в котором при формовании корпуса долота:
получают компонент из неспеченного порошка, содержащего множество частиц, каждая из которых содержит нитрид бора, и множество частиц, каждая из которых содержит материал из алюминия или алюминиевого сплава, и
осуществляют по меньшей мере частичное спекание компонента из неспеченного порошка.
18. Способ по п.17, в котором получение компонента из неспеченного порошка включает:
получение первой части, имеющей первый состав, в основном содержащий множество частиц, каждая из которых содержит карбид бора, и множество частиц, каждая из которых содержит материал из алюминия или алюминиевого сплава, и
получение второй части, имеющей второй состав, отличающейся от первого состава.