12-лопастная PDC-коронка диаметром 8 1/2 дюйма, предназначенная для отбора керна в абразивных мягких и среднетвердых породах.

Особенности керноотборных коронок

Керноотборные алмазные коронки обычно подразделяются на коронки с поликристаллическими алмазными композитами (PDC) и коронки с природными алмазами.

Наиболее широко применяются PDC-керноотборные коронки. Они отличаются высокой стабильностью, длительным сроком службы, высокой эффективностью бурения, отличной калибрующей способностью, широкой областью применения и превосходным соотношением цена/качество. Эти коронки могут использоваться при бурении горных пород и отборе керновых образцов для испытания свай в таких областях, как геологическая разведка, разработка угольных месторождений, гидротехническое и энергетическое строительство, а также при строительстве автомобильных и железных дорог. Благодаря различным формам торца (профилю) и составам матрицы они адаптируются для отбора керна в сложных горных породах, а получаемый керн служит надёжным материалом для геологических и инженерных исследований.

Конструкция и материалы

Коронки имеют полую тонкостенную трубчатую конструкцию или лопастную режущую часть дугообразного профиля. Основными режущими элементами служат алмазные композиты (PDC) или природные алмазы, а корпус изготавливается методом ковки из высококачественной стали. Такая конструкция повышает эффективность резания; кроме того, предусмотрен механизм переламывания керна, обеспечивающий его беспрепятственное извлечение. Алмазные пластины сочетают твёрдость алмаза с ударной вязкостью твёрдого сплава, а в некоторых усовершенствованных моделях для улучшения характеристик добавляют микролегирующие элементы или используют сферические алмазные резцы. Головка коронки имеет мелкопараболический профиль, что способствует стабильности диаметра скважины и повышает выход керна.

Износостойкость и длительный срок службы

PDC-керноотборные коронки изготавливаются из высококачественных поликристаллических алмазных пластин TSP, обладающих превосходной износостойкостью и ударной вязкостью. Этот материал не только увеличивает ресурс коронки, но и обеспечивает стабильную работу при высоких скоростях вращения и высоком давлении. Срок службы таких коронок в несколько раз превышает ресурс обычных твёрдосплавных коронок; высокая износостойкость пластин значительно снижает частоту переточек. Отличные калибрующие свойства позволяют эффективно контролировать правильность диаметра скважины, что продлевает общий срок службы коронки.

Высокая эффективность и высокий выход керна

PDC-керноотборные коронки обладают высокой режущей способностью: разрушение породы происходит за счёт истирания и сдвига, что позволяет вести бурение при низком давлении и малых оборотах. Механическая скорость бурения и эффективность отбора керна значительно выше, чем у обычных коронок. Продуманная гидравлическая схема обеспечивает быстрый вынос шлама, предотвращая закупорку и дополнительно повышая эффективность керноотбора.

Адаптивность и область применения

PDC-керноотборные коронки применимы в самых разных геологических условиях – от мягких до среднетвёрдых пород, в слоях с мягкими прослоями, а также в угольных пластах. Конструкция коронки (профиль, тип резцов) может изменяться в зависимости от особенностей породы, что позволяет решать сложные геологические задачи. Благодаря высокой скорости бурения и длительному сроку службы сокращается число спуско-подъёмных операций, что снижает общие затраты на бурение. Поэтому такие коронки широко используются в угольной промышленности, геологической разведке, гидротехническом строительстве, при строительстве автомобильных и железных дорог, в туннелестроении и других областях.