КОЛЬЦЕВАЯ БУРОВАЯ КОРОНКА
CIRCULAR BORE BIT

Изобретение относится коронкам, предназначенным для бурения скважин с отбором керна по трещиноватым и перемежающимся по твердости породам при разведке месторождений на твердые полезные ископаемые и воду.
Известна буровая коронка с прорезями в нижней части, разделяющими ее на рабочие секторы, расположенные ступенчато, при этом опережающие секторы армированы менее износостойкими породоразрушающими элементами (Патент РФ №2268348, опубликовано 20.01.06, МПК Е21В 10/48).
Недостатком этой коронки является несоизмеримость на порядки износостойкости армирующих элементов при проходке твердых и абразивных пород, когда армировка опережающих секторов изнашивается, и образующиеся площадки затупления не позволяют продолжать эффективное бурение.
Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является алмазная буровая коронка, содержащая корпус с матрицей, разделенной промывочными каналами на секторы, у которой концентрические породоразрушающие элементы с торцевой поверхности снабжены резцами из сверхтвердого композитного материала, установленными по дуге секторов и дискретно с шагом, уменьшающимся от периферии к центру коронки (Патент РФ №2257458, опубликовано 20.02.05, МПК Е21В 10/48).
Недостатком этой коронки является низкая скорость проходки вследствие режуще -истирающего способа разрушения породы.
Указанная коронка выбрана в качестве прототипа.
1
2
3
Задачей изобретения является повышение скорости проходки и ресурса коронки за счет того, что в кольцевой буровой коронке режущего типа, содержащей корпус с присоединительной резьбой, разделенной промывочными каналами на секторы, которые с торцевой поверхности снабжены резцами, резцы выполнены в виде секторов, армированных алмазно-твердосплавными пластинами, и имеют отрицательные передние углы β, β в плане к боковым внутренней и внешней поверхностям резания и отрицательные передние углы β к торцевой поверхности забоя скважины, что обеспечивает их самозатачиваемость, так как твердосплавная основа изнашивается быстрее алмазного слоя, образуя задний угол α у режущей пластины.
На фиг.1 приведен общий вид буровой коронки сбоку, на фиг.2 - вид со стороны торцевой поверхности, на фиг 3. приведен разрез А-А, на фиг.4 - разрез I-I, на фиг.5 - разрез II-II, на фиг.6 - разрез III-III, на фиг.7 - показан вид поверхности резания ступенчатого забоя.
1
2
3
Кольцевая буровая коронка режущего типа содержит корпус 1 с присоединительной резьбой, разделена промывочными каналами 2 на секторы 3, которые с торцевой поверхности 4 снабжены резцами 5,6, 7, резцы 5, 6, 7 выполнены в виде секторов, армированных алмазно-твердосплавными пластинами, и имеют отрицательные передние углы β, β в плане к боковым внутренней и внешней поверхностям резания и отрицательные передние углы β к торцевой поверхности забоя скважины.
Кольцевая буровая коронка работает следующим образом.
3
1
2
При вращении, передаваемом от става бурового станка (не показан), коронка при соприкосновении с забоем скважины разрушает его за счет того, что опережающий режущий элемент 5, установленный с отрицательным передним углом β, прорезает канал глубиной h, создавая благоприятные условия резания для отстающих режущих элементов 6 и 7. Отстающие режущие элементы 6 и 7, установленные с отрицательными передними углами β, β в диаметральной плоскости, обрабатывают керн и стенку скважины соответственно. При резании твердых пород происходит изнашивание режущих элементов 5, 6, 7, при этом изнашивание твердосплавной основы превышает изнашивание алмазного слоя в десятки раз, за счет чего формируется задний угол α и резец остается острым и может продолжать резание породы с толщиной стружки h. При длительном сохранении геометрических параметров у режущих элементов скорость бурения не уменьшается, чем и достигается задача изобретения.