Справка по твердосплавным коронкам

Расположение резцов в коронке играет важную роль в ее работе. Все резцы по назначению делят на основные и подрезные. Основные резцы производят разрушение породы в площади забоя, а под­резные—калибруют ствол скважины и керн, обрабатывая стенки скважины и поверхность керна.

Основные резцы должны располагаться так, чтобы перек­рывалось поперечное сечение торца короночного кольца. При этом они должны выступать над торцом на величину а подрезные —за боковую наружную и внутреннюю поверхности кольца, соответственно на величину.Это обеспечивает внедрение резцов в породу на определенную глубину, циркуляцию очистного агента, удаляющего продукты разрушения, и свободное вращение снаряда. Величины выхода или выпуска резцов определяются в зависимости от характера породы —чем порода мягче, тем выход больше. Особенно важно увеличивать выход резцов при бурении разбуха­ющих или вспучивающихся пород, когда диаметры скважины и керна могут резко изменяться. В твердых породах выход резцов за боковую поверхность должен быть порядка 0,75—1,0 мм, а над торцом —1,5—2 мм; в мягких породах — на величину 3—6 мм за боковую поверхность и на 5—6 мм над торцом. Величина выхода резцов уменьшается при бурении в сильно трещиноватых породах во избежание поломки и выкрашивания резцов. Подрезные резцы выставляются на большую величину за наружную и на меньшую за внутреннюю поверхности ко­ронки. В зависимости от размера резцов торец короночного кольца может перекрываться одним или группой — двумя или тремя резцами.

Для повышения эффективности работы основных резцов выход их над торцом делают на разную величину, при этом забой полу­чается сложной ступенчатой формы. Наличие допол­нительных обнаженных поверхностей создает более благоприятные условия для разрушения породы по принципу подбойки и от­бойки.

Величина выхода основных резцов регламентируется их проч­ностью на излом. Чем она меньше, тем меньше должен быть выход. Но это приводит к ухудшению условий разрушения породы и удаления продуктов разрушения. В связи с этим, при исполь­зовании мелких резцов,их устанавливают в специальных ме­таллических штабиках (матрицах) прямоугольной или цилиндриче­ской формы с таким расчетом, чтобы в процессе работы изнашива­лось тело штабика и происходило обнажение резцов. Таким способом реализуется принцип«самозатачивания» (само­обнажения) резцов, имеющих небольшую площадь поперечного сечения.

Эффективность работы ПРИ зависит от положения резцов относительно плоскости резания (торца коронки),которое опре­деляется величиной переднего, заднего и угла резани. Относительно тела или корпуса коронки резцы могут располагаться перпендикулярно к ее торцу и наклонно. Угол резания, таким образом, может быть равен, больше или меньше 90°. Угол наклона резцов определяют в зависимости от характера пород. В породах мягких и средней твердости более эффективно работают резцы с положительным углом наклона, когда; в твердых ма­лоабразивных—с вертикальным расположением. Отрицательный угол наименее благоприятен и рекомен­дуется при бурении очень твердых и в особенности трещиноватых пород. Кроме того, резцы могут быть расположены без поворота или с поворотом вокруг своей оси на угол к радиусу буровой коронки.

В зависимости от формы и размеров применяемых резцов все твердосплавные твердосплавной коронки делят на две основные группы: коронки с затачиваемыми резцами, имеющими угол приострения, (круп­норезцовые и мелкорезцовые), и коронки самозатачивающиеся (микрорезцовые).

В соответствии с условиями работы или характером разбурива­емых пород промышленность выпускает коронки следующих типов: М —для бурения в мягких породах(ребристые коронки); СМ — для бурения в средних по твердости малоабразивных или пере­межающихся по твердости породах; СТ — для бурения в породах средней твердости, малоабразивных или с перемежающейся твер­достью и трещиноватых; СА—для бурения в породах средней твердости, абразивных, но монолитных или перемежающихся по твердости.

Основные размеры твердосплавных коронок (в мм)

Простейшим видом коронок,применяемых при вращательном способе бурения в мягких рыхлых породах, являются коронки, рабочими органами которых служат зубья. Эти коронки получили название зубчатых. С целью повышения их стойкости зубья на­плавляют твердым сплавом.

В практике бурения геологоразведочных скважин широко приме­няются коронки нормального ряда,выпускаемые промышленно­стью: М5, Мб, СМ4, СМ6, СТ2, СА4, СА5, СА6, основные параметры которых приводятся в табл. 1.3 и на рис. 1.5—1.7.

В связи с унификацией размеров породоразрушающего инст­румента у новых твердосплавных коронок,имеющих наружный номинальный диаметр 36, 59, 76, 93 и 112 мм, внутренний диаметр будет иным —22, 42, 58, 73 и 92 мм соответственно с теми же допусками.Кроме того, выпускаются коронки для специальных снарядов, в частности, для бурения с гидротран­спортом керна типов ГК-2, КГ-84МС, КГ-93МС и другие разновидности.

Множество конструкций и типов твердосплавных коронок обус­ловливается разнообразием горных пород,характеризующихся раз­

личными свойствами и спецификой процесса их разрушения. С этих позиций основными факторами,определяющими область применения коронок того или иного типа, являются:твердость или буримость, абразивность и трещиноватость горных пород.Руководствуясь существующей в настоящее время классификацией горных пород,области применения твердосплавных коронок огра­ничиваются породами I—VIIIи частично IX категорий по бу-римости.

В общем случае рекомендуется в породах мягких, вспучива­ющихся I—IV категорий по буримости применять ребристые буровые твердосплавные коронки типа М5 и Мб, в породах малоабразивных средней твердости IV—VI и частично VIIкатегорий по бури-мости—СМ4, СМ5, и СТ2 и в породах абразивных выше средней твердости VI—VII и частично VIII—IX категорий по буримости —микрорезцовые или самозатачивающиеся ко­ронки (СА4, СА5, СА6) или комбинированного типа.