Результат интеллектуальной деятельности: БУРОВОЙ ИНСТРУМЕНТ

Изобретение относится к породоразрушающему буровому инструменту, армированному твердосплавными вставками.

Известен буровой инструмент, содержащий корпус с отверстиями под твердосплавные вставки с цилиндрическим хвостовиком и режущими кромками (см. Учебник для вузов. Гетопанов В.Н., Гудилин Н.С., Чугреев Л.И. Горные и транспортные и комплексы. М.: Наука, 1991, стр.167, рис.5, 6).

Основным недостатком данного бурового инструмента является малый ресурс работы, связанный с быстрым выходом из строя его лезвий, являющихся концентраторами напряжений.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровой инструмент, включающий корпус с каналами для очистного агента, армированный полыми твердосплавными вставками, полости которых сообщены с каналами корпуса (авторское свидетельство СССР №308189, кл. Е21В 10/60, 1971).

В данном буровом инструменте благодаря выполнению вставок со сквозными осевыми каналами обеспечивается лучшее охлаждение рабочих кромок твердосплавных вставок и сравнительно быстрое удаление шлама из под торца вставок.

Недостатком данного бурового инструмента является сравнительно высокая энергоемкость процесса разрушения породы, что связано с нерациональной формой рабочих торцов вставок и вероятностью закупоривания их осевых каналов разрушенной породой. А это ведет к снижению механической скорости бурения и проходки на буровую коронку.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы бурового инструмента.

Указанный технический результат достигается тем, что в буровом инструменте, включающим корпус с каналами для очистного агента, армированный полыми твердосплавными вставками с рабочими головками, полости которых сообщены с каналами корпуса, согласно изобретению на внутренней поверхности рабочей головки выполнены клиновидные выступы, расположенные под острым углом к диаметральной плоскости рабочей головки, при этом осевой канал полости каждой вставки имеет винтообразную форму, причем угол наклона клиновидных выступов в полости рабочей головки совмещен с направлением винтообразных каналов.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что вершины клиновидных выступов в поперечном сечении имеют закругленную форму.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен общий вид бурового инструмента; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - фрагмент твердосплавной вставки в увеличенном масштабе.

Предложенный буровой инструмент включает корпус 1 (см. фиг.1) с каналами 2 для очистного агента, армированный полыми твердосплавными вставками 3 с рабочими головками 4 в форме полутора, полости 5 которых сообщены с каналами 2 корпуса 1. Каждая твердосплавная вставка 3 снабжена направляющим элементом для очистного агента, выполненным, например, в виде винтообразного канала 6 или съемного шнека (не показано). На внутренней поверхности рабочей головки 4 выполнены клиновидные выступы 7, расположенные под острым углом - α к диаметральной плоскости рабочей головки 4, при этом осевой канал 6 каждой вставки 3 имеет винтообразную форму, причем угол наклона клиновидных выступов 7 в полости рабочей головки 4 совмещен с направлением винтообразных каналов 6.

Принцип работы долота заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента рабочая головка 4 каждой вставки 3 осуществляет разрушение породы, которая удаляется с забоя скважины очистным агентом, подаваемым через каналы 2 в корпусе 1 и полости 6 во вставках 3. При этом благодаря выполнению осевых каналов 6 винтообразной формы очистной агент получает вращательное движение, что способствует более эффективному удалению разрушенной породы с забоя скважины. Это позволяет исключить повторное измельчение шлама, что благоприятно сказывается на стойкости бурового инструмента, а кроме того, это повышает и качество охлаждения твердосплавных вставок, что также позитивно влияет на показатели работы бурового инструмента в целом.

Таким образом, применение предложенного бурового инструмента позволяет наряду с улучшением очистки забоя от шлама улучшить также и условия работы породоразрушающих вставок и тем самым повысить технико-экономические показатели буровых работ.