RU1799985C - Коронка дл бурени с гидротранспортом керна - Google Patents

Abstract

Использование: бурение геологоразведочных скважин. Сущность изобретени : коронка состоит из корпуса с присоединительной резьбой , породоразрушающих секторов 2, разделенных наклонными шламоотвод щими каналами 3, соединенными с межтрубным пространством двойной колонковой трубы через отверстие в наружной поверхности корпуса. В каждом канале3 установлены насадки 4 под углом 30й к торцовой плоскости. Оси насадок 4 расположены под углом 40-45° к криволинейной поверхности керна в точке соприкосновени . Наружна  поверхность корпуса выполнена с пазом 5 перед насадкой 4. 3 ил.

Description

Фи&{

Изобретение относитс  к горному делу, в частности к породоразрушающему инструменту дл  бурени  скважин с гидротранспортом керна.

Цель изобретени  - повышение механической скорости бурени  и ресурса коронки за счет улучшени  очистки забо  скважины от шлама и охлаждени  коронки.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в предложенной коронке дл  бурени  с гидротранспортом керна, содержащей корпус с рабочим торцом с внутренней кер- нообразующей поверхностью и породораз- рушающими секторами, разделенными шламоотвод щими каналами, с вертикальными промывочными каналами, снабженными насадками, установленными так, что оси насадок направлены к центру коронки под углом в 30° к плоскости рабочего торца и в направлении навстречу вращению коронки под углом от 40 до 45° к касательной и внутренней кернообразующей поверхности в точке пересечени  оси насадки с кернообразующей поверхностью между внутренними оконечност ми граней секторов, образующих шламоотвод щий канал, при этом на наружной поверхности корпуса перед насадкой в направлении вращени  выполнен продольный паз.

Такое конструктивное решение коронки способствует образованию дополнительной эжекции промывочного агента из затрубного пространства в гидротранспор тный канал, а также обеспечива  необходимую подъемную силу выбуренным частицам и кускам керна. При таком расположении насадок формируетс  винтовое (вихревое) движение суммарного потока на входе в гидротранс- . портный канал, чем обеспечиваетс  вращение сломанного керноломом керна и его более быстрый подъем на поверхность. Винтообразное движение кусков керна резко снижает его самозаклинивание при подъеме , так как ориентирует керн по .центру внутренней гидротранспортной трубы. Винтовое движение потока усиливает его вращательное движение, получаемое от вращени  снар да.

Установка насадок по центру шламоот- вод щих каналов за счет турбулентности потока способствует эффективной очистке забо  от выбуренных частиц. Дл  усилени  движени  подсасываемого потока промывочного агента, очистки и охлаждени  наружной части коронки используетс  перед насадкой паз.

Расположение осей насадок под углом 30° к забою позвол ет производить эффективную очистку забо  основным и эжектиру- емым потоком, а также на пути от насадки

до входа в вертикальный канал за счет турбулентности обеспечить передачу энергии от основного к подсасываемому и этим создать эжекцию потока вдоль шламоотвод щего паза.

Уменьшение угла наклона насадок к горизонту ухудшит эжекцию потока, а увеличение свыше 30°, нар ду со снижением эжекции, будет уменьшать эффект очистки

забо  от выбуренных частиц.

Расположение насадок в плане под углом 45° и близким к нему отвечает направлению винтового движени  по приложению вращательного усили  к керну и его ориентации по центру гидротранспортной трубы. При меньшем угле, например 35°, стру  будет отражатьс  от плоскости керна, а при большем угле, например 50°, не будет создавать вращение столбика керна.

На фиг. 1 изображена предлагаема  коронка со стороны рабочего торца; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1:, на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1.

Коронка состоит из корпуса 1 c ripVcoeдинительной резьбой и рабочим торцом с внутренней кернообразующей поверхностью и породоразрушающих секторов 2, разделенных шламоотвод щими каналами 3, направленными в сторону вращени  и

соединенными с межтрубным пространством двойной колонковой трубы 8 через наклонные отверсти  6 и вертикальные каналы 7 в наружной части корпуса 1. В вертикальных каналах 7 установлены насадки 4, причем .оси насадок направлены к центру коронки под углом в 30° к плоскости рабочего торца и в направлении навстречу вращению коронки под углом от 40 до 45° к касательной к внутренней кернообразующей поверхности в точке пересечени  оси насадки 4 с кернообразующейс  поверхностью между внутренними оконечност ми граней секторов 2, образующих шламоотвод щийжанал 3. На наружной поверхности корпуса V перед насадкой 4 выполнен продольный паз 5.

Коронка работает следующим образом. При вращении бурового снар да, представленного двойной колонной труб с навинченной на наружной трубе предлагаемой коронкой, промывочна  жидкость поступает от бурового насоса по межтрубному пространству к коронке и раздел етс  на два потока: один

поток вытекает в регулируемый зазор между внутренней трубой и коронкой в гидротранспортный канал на поверхность, второй - в наклонное отверстие 6 в корпусе 1 и далее по вертикальному каналу 7 в наружной части ко- ронки в сужающуюс  часть - насадку 4.

Вытека  из насадки 4 с большой скоростью под углом 30° к поверхности забо , за счет турбулентности поток эжектирует наход щийс  в шламоотвод щем канале 3 дополнительный поток промывочного агента, перемешанного с выбуренным шламом по обе стороны от насадки 4, а также поток, поступающий через паз 5 из пространства между поверхностью скважины и наружной частью коронки, что сказываетс  на охлаждении коронки и улучшении очистки забо .

Расположение осей насадок 4 под углом 40-45° к криволинейной поверхности выбуриваемого керна 9 способствует образованию вихревого потока на входе смешанного потока в вертикальные внутренние пазы 10 шламоотвод щего канала 3 и далее в гидротранспортный канал.

Расположение насадок под углом 30° к торцовой поверхности коронки и к забою придает подъемную силу смешанному потоку промывочного агента и шлама, а его вихрева  структура способствует ускорению потока и винтообразному движению кусков керна в гидротранспортном канале, что способствует центрации кусков керна крепких пород и снижению их самозаклинивани  при подъеме на поверхность.

Использование коронки позволит за счет более эффективной очистки забо , удалени  шлама и уменьшени  самозаклинивани  керна увеличить механическую

. А-А

Claims (1)

1. скорость до 25%, ресурс коронки в 1,25-1.5 раза, что обеспечит рост эффективности от применени  коронок в 1,3-1,5 раза, а условный эффект от внедрени  предлагаемой коронки в пределах страны составит 100-150 тыс. руб. при расходе 2000 коронок в год. Формула изобретени  Коронка дл  бурени  с гидротранспортом керна, содержаща  корпус с рабочим

   торцом с внутренней кернообрэзующей поверхностью и породоразрушающими секторами , разделенными шламоотвод щими каналами с вертикальными промывочными каналами, отличающа с  тем, что, с

   целью повышени  механической скорости бурени  и ресурса коронки за счет улучшени  очистки забо  скважины от шлама и охлаждени  коронки, она снабжена насадками , установленными в вертикальных промывочных каналах, причем оси насадок направлены к центру коронки под углом 30° к плоскости рабочего торца и в направлении навстречу вращению.коронки под углом от 40 до 45° к касательной к внутренней кернообразующей поверхности в точке пересечени  оси насадки с кернообразующей поверхностью между внутренними оконечност ми граней секторов, образующих шламоотвод щий канал, при этом на наружной поверхности корпуса перед насадкой в направлении вращени  выполнен продольный паз.

   Фиг. Z

   Вид Б

   Фи&.Ъ