Результат интеллектуальной деятельности: ТВЕРДОСПЛАВНАЯ ВСТАВКА

Изобретение относится к буровому инструменту, а именно к твердосплавным вставкам для армировки буровых долот и коронок.

Известна твердосплавная вставка, содержащая цилиндрический хвостовик и рабочую головку с вершиной, имеющей треугольную форму (авт. свидетельство СССР №308189, кл. E21B 10/60, 1971 г.).

К недостаткам данной твердосплавной вставки следует отнести наличие концентраторов напряжений в виде острых углов на торце, приводящих к быстрому разрушению вставки, что отрицательно сказывается как на проходке бурового инструмента, оснащенного данными вставками, так и на механической скорости бурения.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является твердосплавная вставка, содержащая цилиндрический хвостовик и рабочую головку с торцом в виде полутора (см. авторское свидетельство СССР №1778265, кл. E21B 10/56, 1992 г)

В данной вставке благодаря исключению концентраторов напряжений с ее рабочей поверхности обеспечивается более высокая прочность вставки. Однако эффективность работы таких вставок невелика, особенно в ее центральной части.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы породоразрушающей вставки.

Указанный технический результат достигается тем, что в твердосплавной вставке, содержащей цилиндрический хвостовик и рабочую головку с торцом в виде полутора, согласно изобретению на внутренней поверхности рабочей головки выполнены клиновидные выступы, оси симметрии которых пересекаются на продольной оси хвостовика, при этом вершины клиновидных выступов имеют закругленную форму.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен общий вид вставки; на фиг.2 - вид со стороны рабочего торца.

Предложенная твердосплавная вставка включает цилиндрический хвостовик 1 и рабочую головку 2 с торцом 3 в виде полутора. На внутренней поверхности рабочей головки 2 выполнены клиновидные выступы 4, продольные оси симметрии которых пересекаются на продольной оси 5 хвостовика 1, при этом вершины 6 клиновидных выступов 4 имеют в поперечном сечении закругленную форму. Предусмотрен вариант выполнения хвостовика 1 вставки с каналом 7 для подачи очистного агента.

В процессе бурения вставка своей рабочей головкой взаимодействует с разрушаемой породой. При этом контактная линия каждой вставки с забоем будет в форме окружности, причем полутороидальная поверхность рабочей головки 2 каждой вставки создает ударные волны, которые, суммируясь с ударными волнами от смежных вставок, производят эффективное разрушение забоя скважины. Повышению эффективности работы вставки способствует также выполнение внутренней поверхности рабочей головки 2 с клиновидными выступами 4, обеспечивающими дополнительное разрушение или ослабление участков забоя внутри кольцевой поверхности рабочей головки 2, а также эффективное удаление разрушенной в полости рабочей головки 2 породы в момент отрыва ее от забоя до нанесения следующего удара.

Таким образом, использование предложенной твердосплавной вставки благодаря выполнению ее с клиновидными выступами 4 на внутренней поверхности рабочей головки 2, исключению концентраторов напряжений на торце рабочей головки и своевременному удалению шлама из-под рабочей головки 2 очистным агентом, позволяет значительно снизить энергоемкость процесса разрушения породы и повысить производительность бурового инструмента.