BE1014333A3 - Rotating rock drill bit for drilling wellshafts comprises fluted body carrying cutting elements on front face, with cross-sectional area or grooves in body reduced near rear face of body - Google Patents

Rotating rock drill bit for drilling wellshafts comprises fluted body carrying cutting elements on front face, with cross-sectional area or grooves in body reduced near rear face of body Download PDF

Info

Publication number
BE1014333A3
BE1014333A3 BE200100533A BE200100533A BE1014333A3 BE 1014333 A3 BE1014333 A3 BE 1014333A3 BE 200100533 A BE200100533 A BE 200100533A BE 200100533 A BE200100533 A BE 200100533A BE 1014333 A3 BE1014333 A3 BE 1014333A3
Authority
BE
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
body
characterized
grooves
drill bit
bit
Prior art date
Application number
BE200100533A
Other languages
French (fr)
Inventor
Sebastian Desmette
Robert Delwiche
Alain Besson
Original Assignee
Diamant Drilling Service
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Grant date

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/46Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
    • E21B10/54Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts the bit being of the rotary drag type, e.g. fork-type bits
    • E21B10/55Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts the bit being of the rotary drag type, e.g. fork-type bits with preformed cutting elements with blades having preformed cutting elements mounted on a distinct support, e.g. polycrystalline inserts
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/60Drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids
    • E21B10/602Drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids the bit being a rotary drag type bit with blades

Abstract

A fluted body carries cutting elements on its front face. The cross sectional area of the grooves in the body is reduced near the rear face of the body. An Independent claim is included for a drill bit with a body and cutting elements which are placed on metal sheets fixed to the body so the rear part of the sheets is cut away. Silent blocks are placed between the sheet and the body and the front parts of the sheets are welded to the body. The cutting elements are on the front parts of the sheets and the rear part of the sheets is cut away. The metal sheets are fixed to the body by metal ties through the silent blocks. The metal sheets are spiraled. The sheet is fixed rigidly in several places to the body of the drill bit before use. Preferred Features: The drill bit has fixed edges. The grooves contain a median plot near the rear face of the body. The body includes an axial ring near the rear face which overlaps the grooves. The grooves have rounded longitudinal ridges with a radius of curvature greater than 1 mm, preferably 2-50 mm. The grooves are defined by ribs so the rear ridge is inclined to the axis of the body to form an acute angle with the longitudinal ridge of the ribs. The ribs include a cutting element on their rear ridge. The grooves are helical, with the angle of helix modified in the direction of rotation of the tool to diverge or converge in size or to change angle with constant size.

Description


    <Desc/Clms Page number 1> <Desc / CRUD Page number 1> 
 



    Trépan rotatif pour le forage de puits L'invention concerne le forage de puits cylindriques, en particulier des puits cylindriques de grande profondeur tels que des puits de mine, des puits de pétrole et des puits de gaz. rotary drill bit for drilling wells The invention relates to the drilling of cylindrical wells, particularly deep cylindrical wells such as mine shafts, oil wells and gas wells. 



   L'invention concerne plus spécialement un trépan rotatif pour le forage de tels puits. The invention relates more especially a rotary drill bit for drilling such wells. 



   Les trépans rotatifs pour le forage des puits profonds tels que les puits de pétrole et les puits de mine sont bien connus en technique. The rotary drill bits for drilling deep wells such as oil wells and mine shafts are well known technique.  Ils comprennent, de manière générale, un corps de révolution qui porte, sur sa face avant, des éléments tranchants destinés à l'attaque de la roche. They include, in general, a body of revolution which bears on its front face, cutting elements for the attack on the rock.  Pour forer un puits, on manoeuvre le trépan au départ d'une tour de forage ou derrick et on évacue les débris de roches formés, hors du puits. For drilling a well, the bit is operated from a drilling rig or derrick and evacuates rock debris formed outside the wells.  Cette évacuation des débris de roche vers l'arrière du trépan est rendue possible par la présence de cannelures sur le corps du trépan, qui favorise le passage de boue transportant les débris de roche. This removal of rock debris to the rear of the bit is made possible by the presence of grooves on the bit body, which promotes the sludge passageway transporting the rock cuttings. 



   Il peut arriver que le trépan se coince dans le puits en cours de formation. Sometimes the bit gets stuck in the formation being drilled.  Cet incident n'est pas rare dans des formations rocheuses fortement fracturées, en terrain dur ou mi-dur. This incident is not uncommon in highly fractured rock formations, hard ground or medium hard.  Il peut notamment être provoqué par le déplacement intempestif d'une plaque du massif rocheux sous l'action du fluide forage. It may in particular be caused by inadvertent movement of a plate of the rock mass under the action of drilling fluid.  Un coincement du trépan peut également être le résultat d'un éboulement de roche Jamming of the drill bit can also be the result of a rock landslide 

  <Desc/Clms Page number 2> <Desc / CRUD Page number 2> 

  dans le puits, par exemple sous l'effet des vibrations générées par l'opération de forage dans le puits, ou sous l'action de la pression d'un fluide (eau, pétrole ou gaz, par exemple) dans les pores du massif rocheux. in the well, for example under the effect of vibrations generated by the drilling operation in the well, or under the action of the pressure of a fluid (water, oil or gas, for example) in the pores of the solid rocky. 



   Le décoincement du trépan est généralement difficile et occasionne une perte de temps. The unseating of the bit is usually difficult and causes a waste of time.  Dans certains cas, il se révèle impossible, particulièrement avec des trépans manoeuvrés avec une turbine, et il est alors nécessaire d'abandonner le trépan dans le puits et de dévier le forage du puits, au moyen d'un nouveau trépan. In some cases it is not possible, particularly with bits manipulated with a turbine, and it is necessary to abandon the drill bit in the well and divert the drilling of the well, using a new bit.  Même dans le cas où on parvient à décoincer le trépan et à l'extraire hors du puits, il est fréquemment détérioré, voire hors d'usage. Even if we manage to loosen the drill bit and extract it from the well, it is frequently damaged or inoperable. 



   L'invention vise à remédier aux inconvénients précités des trépans connus, en fournissant un trépan de conception nouvelle, qui présente moins de risque à un coincement accidentel dans le puits ou à une détérioration au cas où il viendrait malgré tout à se coincer dans le puits. The invention aims to remedy the aforementioned drawbacks of known bits, providing a bit of new design, which presents less risk to accidental jamming in the well or deterioration in case he would still to get stuck in the well . 



   En conséquence, l'invention concerne un trépan rotatif pour le forage de puits, comprenant un corps cannelé portant des éléments tranchants sur sa face avant, le trépan se caractérisant en ce que l'aire transversale des cannelures du corps est rapetissée près de la face arrière du corps. Accordingly, the invention relates to a rotary drill bit for drilling wells comprising a fluted body carrying cutting elements on its front face, the drill bit being characterized in that the cross sectional area of ​​the body the grooves is made smaller near the face rear of the body. 



   Le trépan selon l'invention comprend, de manière connue en soi, un corps portant des éléments tranchants. The bit according to the invention comprises, in known manner, a body carrying cutting elements.  Le corps, qui est de révolution, est habituellement The body, which is of revolution, is usually 

  <Desc/Clms Page number 3> <Desc / CRUD Page number 3> 

  cylindrique ou tronconique. cylindrical or frustoconical.  Il sert à fixer le trépan à un arbre de jonction à un moteur. It is used to set the bit to a junction tree to a motor.  Il est habituellement en acier ou en carbure métallique, bien que toute autre matière compatible avec la destination du trépan puisse convenir. It is usually made of steel or carbide, although any other material compatible with the destination of the bit can be agreed. 



   Le corps du trépan selon l'invention porte des éléments tranchants sur sa face avant. The bit body according to the invention cutting elements on its front face.  Par définition, la face avant du corps est celle qui est amenée à faire face au front de taille du puits pendant une utilisation normale du trépan. By definition, the front face of the body is that which is caused to face the working face of the shaft during normal use of the bit. 



   Les éléments tranchants sont destinés à l'attaque de la roche du puits. The cutting elements are designed to attack the rock of the well.  Ils ne sont pas critiques pour la définition et la réalisation de l'invention et peuvent avantageusement être sélectionnés parmi les éléments des types PDC, TSP et IMPREGNE qui sont bien connus en technique de forage de puits. They are not critical for the definition and implementation of the invention and can advantageously be selected from the elements of the types PDC, TSP and IMPREGNATED that are well known in the drilling technique. 



   Le corps du trépan selon l'invention est cannelé. The bit body according to the invention is grooved.  Les cannelures servent à évacuer les débris de roches du front de forage vers l'arrière du trépan. The splines are used to evacuate the debris of the rock drilling face rearwardly of the bit.  Elles peuvent être rectilignes ou spiralées. They may be straight or spiraled.  Dans le cas de cannelures rectilignes, celles-ci sont habituellement inclinées par rapport à l'axe du corps. In the case of rectilinear grooves, these are usually inclined with respect to the body axis. 



   Selon l'invention, les cannelures du corps du trépan sont rapetissées près de la face arrière du corps. According to the invention, the splines of the drill bit body are shrunken near the rear face of the body. 



   On entend désigner, par face arrière du corps du trépan, la face de celui-ci qui est dirigée vers l'extrémité ouverte du puits, pendant une utilisation normale du trépan pour le forage d'un puits. Is intended to denote, for rear face of the bit body, the face thereof which is directed toward the open end of the well, during normal use of the drill bit for drilling a well.  Ladite face arrière du corps du trépan est normalement fixée à l'arbre de jonction au moteur servant à entraîner le trépan. Said rear face of the bit body is normally attached to the connecting shaft to the motor for driving the drill bit. 

  <Desc/Clms Page number 4> <Desc / CRUD Page number 4> 

 



   Dans le trépan selon l'invention, le rapetissement des cannelures près de la face arrière du corps réduit la grosseur des blocs de roches qui seraient susceptibles de se détacher de la paroi et de venir se coincer dans les cannelures. In the bit according to the invention, shortening of the grooves near the rear face of the body reduces the size of the blocks of rock which might come off the wall and become jammed in the grooves.  On réduit de la sorte le risque d'un blocage et d'une immobilisation du trépan dans le puits. Is reduced in this way the risk of locking and immobilization of the bit in the well.  Toutes autres choses égales, la valeur optimum du rapetissement des cannelures va dépendre de divers paramètres, parmi lesquels figurent notamment la nature de la roche dans laquelle on fore le puits, le diamètre du trépan, le type de trépan utilisé et la constitution de ses éléments tranchants, ainsi que la puissance du moteur servant à entraîner le trépan. All other things equal, the optimum value of the shortening of the grooves will depend on various parameters, including in particular the nature of the rock in which you drill the well, the diameter of the bit, the type of bit used and the formation of its elements sharp, as well as the power of the motor for driving the drill bit.  Cette valeur optimum doit être déterminée dans chaque cas particulier par l'homme du métier, au bureau d'études ou au moyens d'essais. This optimum value must be determined in each individual case by the skilled person in the engineering or test facilities. 



   Tout moyen approprié peut être mis en oeuvre pour rapetisser les cannelures près de la face arrière du corps du trépan. Any suitable means can be used to shrink the grooves near the back of the bit body.  A cet effet, dans une première forme de réalisation du trépan selon l'invention, les cannelures contiennent un plot qui est fixé au corps du trépan, près de la face arrière dudit corps. For this purpose, in a first embodiment of the bit according to the invention, the grooves contain a pad which is secured to the bit body, near the rear face of said body.  Dans une seconde forme de réalisation, qui est préférée, le corps du trépan comprend, près de sa face arrière, un anneau axial qui chevauche les cannelures. In a second embodiment, which is preferred, the bit body comprises, near its rear side, an axial ring that overlaps the splines. 



   Dans une forme de réalisation avantageuse du trépan selon l'invention, les arêtes longitudinales des cannelures sont arrondies. In an advantageous embodiment of the bit according to the invention, the longitudinal edges of the grooves are rounded.  Dans cette forme de réalisation de l'invention, des arêtes arrondies réduisent le risque que les arêtes des cannelures entaillent la paroi du puits et In this embodiment of the invention, the rounded edges reduce the risk that the edges of grooves cut into the wall of the well and 

  <Desc/Clms Page number 5> <Desc / CRUD Page number 5> 

  libère des débris de roches susceptibles de bloquer le trépan. releases rock debris may block the bit.  Elles facilitent par ailleurs le dégagement du trépan au cas où un débris de roche viendrait à se coincer dans une cannelure. They also facilitate the release of the bit in case a rock debris would come to get stuck in a groove.  Le choix du rayon de courbure optimum des arêtes longitudinales des cannelures va dépendre notamment du diamètre du corps du trépan, de la largeur et de la longueur desdites arêtes ainsi que la nature de la roche. The choice of the optimum radius of curvature of the longitudinal edges of the grooves will depend primarily on the diameter of the bit body, the width and the length of said edges and the nature of the rock.  Elles doivent être déterminées dans chaque cas particulier par l'homme du métier, au bureau d'étude ou au moyen d'essais. They must be determined in each individual case by the skilled person, the design office or by testing.

    En règle générale, on choisit avantageusement des rayons de courbure supérieurs à 1 mm et inférieur à 100 mm, les valeurs de 2 à 50 mm convenant généralement bien. In general, is advantageously chosen higher radii of curvature than 1 mm and less than 100 mm, the values ​​of 2 to 50 mm generally well suited. 



   Dans une autre forme de réalisation avantageuse du trépan selon l'invention, l'arête postérieure des nervures délimitant les cannelures est inclinée sur l'axe du corps, de manière à former un angle aigu avec l'arête longitudinale desdites nervures. In another advantageous embodiment of the bit according to the invention, the rear edge of the ribs defining the grooves is inclined to the axis of the body, so as to form an acute angle with the longitudinal edge of said ribs.  De la sorte, pendant l'utilisation du trépan dans un puits vertical ou oblique, l'arête postérieure des nervures est inclinée vers le fonds et le centre du puits ; In this way, during use of the drill bit in a vertical or oblique shaft, the rear edge of the ribs is inclined towards the funds and the center of the well;  on réduit ainsi le risque que des débris de roches se coincent derrière le trépan, entre les nervures et la paroi du puits et empêchent une extraction du trépan hors du puits. this reduces the risk of rock debris getting stuck behind the drill bit, between the ribs and the wall of the well and prevent extraction of the bit from the well.  Dans une variante avantageuse de cette forme de réalisation de l'invention, les nervures des cannelures portent un élément tranchant sur leur arête postérieure. In an advantageous variant of this embodiment of the invention, the ribs of the corrugations carry a cutting element on their rear edge.

    Cet élément tranchant, qui est avantageusement du type PDC ou bloc de diamant impregné, est destiné à faciliter une extraction This cutting element, which is advantageously of the type PDC diamond impregnated or block is intended to facilitate extraction 

  <Desc/Clms Page number 6> <Desc / CRUD Page number 6> 

  du trépan hors du puits, en brisant les débris de roches qui bloqueraient le trépan. bit out of the well, breaking the rock debris that block the bit. 



   Le trépan selon l'invention est de préférence du type à taillants fixes. The bit according to the invention is preferably of the type with fixed cutters.  Les trépans du type à taillants fixes (habituellement dénommés n fixed cutter drill bits"dans la littérature anglo-saxonne) sont bien connus pour le forage de puits de pétrole ou de gaz et sont notamment fabriqués par DIAMANT DRILLING SERVICES. Dans cette forme de réalisation préférée de l'invention, les éléments tranchants sont avantageusement disposés sur des lames métalliques fixées au corps du trépan. Les lames métalliques peuvent être indifféremment rectilignes ou spiralées. The bits of the type with fixed cutters (usually referred to as n fixed cutter drill bits "in the Anglo-Saxon literature) are well known to the oil well drilling or gases and are particularly manufactured by DIAMOND DRILLING SERVICES. In this embodiment preferred of the invention, the cutting elements are advantageously arranged on metal blades fixed to the bit body. the metal strip may be either straight or coiled. 



   L'invention a également pour objet un trépan rotatif du type à taillants fixes pour le forage de puits, comprenant, d'une part, un corps et, d'autre part, des éléments tranchants qui sont disposés sur des lames métalliques, fixées au corps susdit, des silentblocs étant interposés entre les lames et le corps. The invention also relates to a rotary drill bit of the type with fixed bits for well drilling, comprising, firstly, a body and, on the other hand, cutting elements which are arranged on metal blades, attached to body aforesaid silent blocks being interposed between the blades and the body. 



   Le corps du trépan conforme à cet objet de l'invention peut être lisse ou cannelé. The bit body in accordance with this object of the invention can be smooth or grooved.  Dans le cas d'un corps cannelé, celui-ci peut avantageusement présenter les caractéristiques énoncées plus haut. In the case of a grooved body, it can advantageously present the characteristics specified above. 



   Les lames métalliques peuvent être rectilignes et radiales, ou spiralées. The metal blades may be rectilinear and radial, or spiral.  Les éléments tranchants peuvent être sélectionnés parmi les éléments des types PDC, TSP et IMPREGNE. The cutting elements may be selected from the elements of the types PDC, TSP and IMPREGNATED. 



   Dans le trépan conforme à cet objet de l'invention, les silentblocs peuvent être en caoutchouc ou en toute autre In the bit according to this object of the invention, the isolators can be rubber or any other 

  <Desc/Clms Page number 7> <Desc / CRUD Page number 7> 

  matière élastomère ou matière métallique flexible compressible. compressible elastomeric material or flexible metallic material.  La fixation des lames au corps du trépan est généralement réalisée par des tiges métalliques traversant les silentblocs. Fixing the blades to the bit body is generally carried out by metal rods passing through rubber mounts. 



   Dans le trépan conforme à cet objet de l'invention, les silentblocs ont pour fonction de servir d'amortisseurs, en cas de coincement et de blocage du trépan dans un puits, réduisant ainsi les risques de détérioration du trépan ; In the bit according to this object of the invention, the silent blocks have the function to serve as shock absorbers, in case of jamming and locking the drill bit in a well, thereby reducing the risk of deterioration of the bit;  une autre fonction peut être, également, d'exercer une pression sur la paroi du puit pour favoriser la stabilité du trépan. Another function may be, also, to exert pressure on the wall of the well to promote the stability of the bit. 



   Dans une forme de réalisation particulière du trépan conforme à cet objet de l'invention, les silentblocs sont interposés entre le corps et la partie postérieure des lames, la partie antérieure desdites lames étant soudée au corps. In a particular embodiment of the bit according to this object of the invention, the isolators are interposed between the body and the posterior portion of the blades, the front portion of said blades being welded to the body.  Dans cette forme de réalisation de l'invention, la partie postérieure des lames est avantageusement échancrée et les éléments tranchants sont de préférence sur la partie antérieure des lames. In this embodiment of the invention, the posterior portion of the blades is advantageously indented and the cutting elements are preferably on the front part of the blades.  On entend désigner par partie antérieure et partie postérieure des lames, respectivement la partie de celles-ci qui est orientée vers la face avant du corps et la partie desdites lames qui est orientée vers la face arrière du corps, lesdites face avant et face arrière du corps ayant été définies plus haut. Is intended to denote anterior and posterior portion of the blades, respectively the part thereof which faces the front of the body and the portion of said blades that is directed toward the rear face of the body, said front face and rear face of body having been defined above.

    Les longueurs respectives optimums des parties antérieure et postérieure des lames va dépendre des divers paramètres et doivent être déterminées par l'homme du métier dans chaque cas particulier. The respective optimum lengths of the anterior and posterior portions of the blades will depend on various parameters and should be determined by the skilled person in each particular case.  En pratique, la partie postérieure échancrée des lames est par exemple généralement comprise entre 25 et 100 % de la longueur totale de la lame. In practice, the rear portion indented blades is for example generally between 25 and 100% of the total length of the blade. 

  <Desc/Clms Page number 8> <Desc / CRUD Page number 8> 

 



   Dans une forme particulière du trépan la partie antérieure de la lame, au lieu d'être fixée par un silent bloc, peut être fixée de manière rigide, soit en suprimant le dégagement de l'extrémité de la lame, soit en soudant l'extrémité de la lame ; In a particular embodiment of the bit the front part of the blade, instead of being fixed by a silent block may be rigidly fixed, either suprimant the disengagement of the end of the blade, either by welding the end of the blade;  il est également possible, pour assurer plus de rigidité, de pratiquer un soudage à divers endroits de la lame dégagée, les dimensions de cette soudure étant facilement déterminée par l'homme de métier. it is also possible to provide more rigidity to practice welding in various locations of the released blade, the dimensions of the weld being readily determined by a skilled person.  En lieu et place de soudure on peut aussi laisser l'acier de base lors du fraisage des dégagements de la lame. Instead of welding can also leave the base steel during milling undercuts the blade.  Il sera cependant important de maintenir un minimum de passage pour la boue entre le corps de l'outil et la lameafin d'assurer le dégagement des débris de roches, ce qui est également une fonction essentielle de ce mode de construction. It is however important to maintain a minimum of passage for the mud between the tool body and lameafin ensure the release of rock debris, which is also an essential function of this construction. 



   Les trépans selon l'invention conviennent pour le forage de tout type de puits. Cutters according to the invention are suitable for drilling all kinds of wells.  Ils sont spécialement conçus pour le forage de puits de grande profondeur pour l'exploitation de gisements souterrains, particulièrement des puits de mine, des puits de pétrole et des puits de gaz. They are specially designed for deep well drilling for the exploitation of underground deposits, particularly mine shafts, oil wells and gas wells. 



   Des particularités et détails de l'invention vont apparaître au cours de la description suivante de quelques formes de réalisation des trépans selon l'invention, en référence aux dessins annexés. Features and details of the invention will appear during the following description of some embodiments of the bits of the invention, with reference to the accompanying drawings. 

  <Desc/Clms Page number 9> <Desc / CRUD Page number 9> 

 



   La figure 1 montre, en section axiale, une forme de réalisation particulière d'un trépan conforme à l'invention ; Figure 1 shows, in axial section, a particular embodiment of a drill bit according to the invention;  La figure 2 est une coupe transversale selon le plan IIII de la figure 1 ; Figure 2 is a cross section along the plane IIII of Figure 1;  La figure 3 montre en perspective une autre forme de réalisation particulière d'un trépan conforme à l'invention ; Figure 3 shows in perspective another particular embodiment of a drill bit according to the invention;  La figure 4 montre un détail du trépan de la figure 3. Figure 4 shows a detail of the bit of Figure 3. 



   La figure 5 montre une réalisation particulière de l'outil avec des lames soudées aux extrémités ; Figure 5 shows a particular embodiment of the tool with blades welded to the ends;  dans une variante proche de cette réalisation, non représentée, les lames sont libres avec seulement un embout fixé au corps de l'outil. in a close variant of this embodiment, not shown, the slides are available with only one tip attached to the body of the tool. 



   La figure 6 montre une réalisation particulière de l'outil dont les lames sont fixées par au moins deux silentblocs par lame. Figure 6 shows a particular embodiment of the tool whose blades are fixed by at least two rubber mounts per slide. 



   La figure 7 montre une réalisation particulière de l'outil où l'ensemble de la lame est fixée au corps par des silentblocs. Figure 7 shows a particular embodiment of the tool where the entire blade is fixed to the body by rubber mounts. 



   La figure 8 montre une réalisation particulière de l'outil où la lame présente une inflexion de spirale parallèle à l'axe de l'outil, lorsque l'on atteint le diamètre extérieure de l'outil. Figure 8 shows a particular embodiment of the tool where the blade has a bend parallel to the spiral axis of the tool, upon reaching the outer diameter of the tool. 

  <Desc/Clms Page number 10> <Desc / CRUD Page number 10> 

 



   Dans ces figures, des mêmes éléments de référence désignent des éléments identiques. In these figures, the same reference elements refer to like elements. 



   Le trépan représenté aux figures 1 et 2 comprend un corps de révolution en acier, désigné dans son ensemble par la notation de référence 1. La face avant du corps 1 porte des éléments tranchants 2 (par exemple du type PDC) et sa face arrière 3 est destinée à être fixée à un arbre d'entraînement couplé à un moteur (l'arbre et le moteur n'étant pas représentés). The bit shown in Figures 1 and 2 comprises a body of revolution steel, denoted overall by reference numeral 1. The front of the body 1 carries two cutting elements (e.g., the PDC type) and its rear face 3 is intended to be fixed to a drive shaft coupled to a motor (the shaft and the motor not being shown). 



   Le corps 1 du trépan est cannelé. The body 1 bit is fluted.  A cet effet, il porte une couronne nervurée 4, solidarisée au corps 1 au moyen de tenons 5. Les cannelures 6 du corps du trépan sont délimitées entre des nervures axiales 7 de la couronnée 4. Les nervures 7 portent avantageusement un revêtement abrasif 8 (par exemple des éléments tranchants du type PDC) sur leur arête longitudinale axiale. For this purpose, it carries a ribbed ring 4 secured to the body 1 by means of lugs 5. The grooves 6 of the bit body are defined between the axial ribs 7 of the crown 4. The ribs 7 advantageously carry an abrasive coating 8 ( for example, cutting elements of the PDC type) on their axial longitudinal edge. 



   Les cannelures 6 servent, au cours du forage d'un puits, à la circulation du fluide de forage et des débris de roches, depuis le front de taille vers l'arrière du trépan, pour les évacuer hors du puits. The corrugations 6 are used during the drilling of a well, the circulation of the drilling fluid and rock debris from the working face rearwardly of the bit, for discharging out of the well.  A cet effet, les nervures 7 peuvent être rectilignes ou former des hélices autour du corps 1. To this end, the ribs 7 may be straight or form spirals around the body 1. 



   Conformément à l'invention, un anneau axial 9 est fixé à l'extrémité postérieure des nervures 7. Le diamètre de l'anneau 9 est choisi de telle sorte qu'il chevauche les cannelures 6. L'anneau 9 a pour fonction de limiter la grosseur des blocs de roches qui seraient susceptibles de According to the invention, an axial ring 9 is fixed at the rear end of ribs 7. The diameter of the ring 9 is selected such that it overlaps the grooves 6. The ring 9 has the function of limiting the size of boulders which might 

  <Desc/Clms Page number 11> <Desc / CRUD Page number 11> 

  se détacher de la paroi du puits et de tomber dans les cannelures 6. detach from the borehole wall and to fall into the grooves 6. 



   Par ailleurs, dans une variante avantageuse du trépan, l'arête postérieure 10 des nervures 7 est inclinée sur l'axe de révolution du corps 1, de manière à former un angle aigu avec l'arête longitudinale 8 des nervures 7. Furthermore, in an advantageous variant of the drill bit, the rear edge 10 of the ribs 7 is inclined to the axis of revolution of the body 1, so as to form an acute angle with the longitudinal edge 8 of the ribs 7. 



   Cette caractéristique du trépan présente l'avantage d'empêcher que des blocs de roches se détachant de la paroi du puits viennent s'insérer entre les nervures 7 et la paroi du puits. This feature of this bit the advantage of preventing the blocks of rock breaking away from the well wall are inserted between the ribs 7 and the well wall.  Une caractéristique avantageuse de cette variante du trépan consiste en la présence d'un élément tranchant 11 (par exemple du type PDC ou bloc de diamant impregné) sur les l'arête postérieure 10 des nervures 7, à la périphérie de celles-ci. An advantageous feature of this variant of the bit is the presence of a cutting element 11 (for example of the type PDC or impregnated diamond block) on the rear edge 10 of the ribs 7, at the periphery thereof.  Cet élément tranchant 11 sert à faciliter un dégagement du trépan pour l'extraire du puits. This cutting element 11 serves to facilitate release of the bit and out of the wells. 



   Dans le trépan représenté aux figures 3 et 4, les éléments tranchants 2, du type PDC ou bloc de diamant impregné, sont disposés sur des lames métalliques spiralées 12. Les lames 12 ont leur partie antérieure 13 soudée au corps 1 du trépan ou ces mêmes parties ont été fraisées dans la masse du corps du trépan. In the bit shown in Figures 3 and 4, the cutting elements 2, of the type PDC or impregnated diamond block are arranged on the spiral metal strip 12. The blades 12 have their front part 13 welded to the body 1 of the bit or the same parts were machined in the mass of the bit body.  Leur partie postérieure 14 est échancrée, de manière à former une aile écartée du corps 1. Des silentblocs cylindriques 15 en matière élastomère sont interposés entre l'extrémité postérieure des ailes 14 et le corps 1. La fixation des ailes 14 au corps 1 est assurée par des vis 16 traversant les silentblocs 15. Their posterior part 14 is notched so as to form a wing away from the body 1. The cylindrical rubber mounts 15 made of elastomeric material are interposed between the rear end of the wings 14 and the body 1. The fixation wings 14 to the body 1 is provided by screws 16 passing through the rubber mounts 15. 

  <Desc/Clms Page number 12> <Desc / CRUD Page number 12> 

 
  EMI12.1 EMI12.1 
 



   Dans le trépan des figures 3 et 4, les silentblocs 15 servent à amortir les chocs subis par le trépan pendant le forage d'un puits. In the drill bit of Figures 3 and 4, the isolators 15 are used to dampen the shocks to the drill bit during drilling of a well.  Le rapport optimum entre la longueur de la partie antérieure 13 et celle de l'aile 14 va dépendre de divers paramètres, notamment des dimensions et du profil du trépan, d'une part, et des conditions de travail auxquelles on destine celui-ci, d'autre part. The optimum ratio between the length of the anterior portion 13 and that of the flange 14 will depend on various parameters, including the size and bit profile on the one hand, and the working conditions to which they are destined thereof, on the other hand. 



   Dans le trépan de la figure 5, les lames sont reliées par des soudures 17 au corps 1 du trepan, au bout de leur partie potérieure échancrée 14. In the bit of Figure 5, the blades are connected by welds 17 to the body 1 of the drill bit at the end of their potérieure indented part 14. 



   L'évidement formé par l'échancrure des lames, représenté sur les figures 3 à 7, permet d'éviter le colmatage entre les lames pendant le forage, pendant les ajouts de tiges et pendant le retrait du train de tige du puit. The recess formed by the notch blades, shown in Figures 3 to 7, prevents clogging between the blades during drilling, while the stems of additions and during withdrawal of the well drill string. 

Claims (21)

  1. Revendications 1. Trépan rotatif pour le forage de puits, comprenant un corps cannelé, portant des éléments tranchants sur sa face avant, caractérisé en ce que l'aire transversale des cannelures du corps est rapetissée près de la face arrière du corps. Claims 1. A rotary bit for drilling wells comprising a fluted body carrying cutting elements on its front face, characterized in that the cross sectional area of ​​the body splines is shrunk around the rear face of the body.
  2. 2. Trépan selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est du type à taillants fixes. 2. The bit according to claim 1, characterized in that it is of the type with fixed cutters.
  3. 3. Trépan selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les cannelures contiennent un plot médian près de la face arrière du corps. 3. The drill bit of claim 1 or 2, characterized in that the channels contain a median pad near the rear face of the body.
  4. 4. Trépan selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps comprend, près de sa face arrière, un anneau axial, qui chevauche les cannelures. 4. The drill bit of claim 1 or 2, characterized in that the body comprises, near its rear side, an axial ring which overlaps the splines.
  5. 5. Trépan selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les cannelures présentent des arêtes longitudinales arrondies. 5. The drill bit according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the grooves have rounded longitudinal edges.
  6. 6. Trépan selon la revendication 5, caractérisé en ce que les arêtes longitudinales arrondies des cannelures présentent un rayon de courbure supérieure à 1 mm. 6. The bit according to claim 5, characterized in that the rounded longitudinal edges of the splines have a radius of curvature greater than 1 mm.
  7. 7. Trépan selon la revendication 6, caractérisé en ce que le rayon de courbure des arêtes longitudinales arrondies des cannelures est de 2 à 50 mm. 7. The bit according to claim 6, characterized in that the radius of curvature of the rounded longitudinal edges of the grooves is 2 to 50 mm. <Desc/Clms Page number 14> EMI14.1 <Desc / CRUD Page number 14> EMI14.1
  8. 8. Trépan selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les cannelures sont délimitées par des nervures dont l'arête postérieure est inclinée sur l'axe du corps, de manière à former un angle aigu avec l'arête longitudinale desdites nervures. 8. The drill bit according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the grooves are bounded by ribs whose rear edge is inclined to the axis of the body, so as to form an acute angle with the edge said longitudinal ribs.
  9. 9. Trépan selon la revendication 8, caractérisé en ce que les nervures portent un élément tranchant sur leur arête postérieure. 9. The bit according to claim 8, characterized in that the ribs bear a cutting element on their rear edge.
  10. 10. Trépan selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les cannelures ont un profil hélicoïdal. 10. A bit according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the grooves have a helical profile.
  11. 11. Trépan selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'angle du profil hélicoïdal des cannelures est modifié dans le sens du manchon de l'outil, par divergence ou par convergence en largeur, ou par changement d'angle à largeur constante. 11. The bit according to claim 10, characterized in that the angle of the helical profile of the splines is changed in the direction of the sleeve of the tool, by divergence or convergence in width, or by changing constant width angle.
  12. 12. Trépan rotatif du type à taillants fixes pour le forage de puits, comprenant, d'une part, un corps et, d'autre part, des éléments tranchants qui sont disposés sur des lames métalliques, fixées au corps susdit, caractérisé en ce que la partie postérieure des lames est échancrée. 12. The rotating bit of the type with fixed bits for well drilling, comprising, firstly, a body and, on the other hand, cutting elements which are arranged on metal blades, attached to said body, characterized in that the rear part of the blades is notched.
  13. 13. Trépan rotatif du type à taillants fixes pour le forage de puits, comprenant, d'une part, un corps <Desc/Clms Page number 15> et, d'autre part, des éléments tranchants qui sont disposés sur des lames métalliques, fixées au corps susdit, caractérisé en ce que des silentblocs sont interposés entre les lames et le corps. 13. The rotating bit of the type with fixed bits for well drilling, comprising on the one hand, a body <Desc / CLMS Page number 15> and, on the other hand, cutting elements which are arranged on the metal strip, fixed to the said body, characterized in that the silent blocks are interposed between the blades and the body.
  14. 14. Trépan selon la revendication 13, caractérisé en ce que les silentblocs sont interposés entre le corps et la partie postérieure des lames, la partie antérieure desdites lames étant soudées au corps. 14. The bit according to claim 13, characterized in that the isolators are interposed between the body and the posterior portion of the blades, the front portion of said blades being welded to the body.
  15. 15. Trépan selon la revendication 14, caractérisé en ce que les éléments tranchants sont disposés sur la partie antérieure susdite des lames. 15. The bit according to claim 14, characterized in that the cutting elements are arranged on the front part of the aforesaid blades.
  16. 16. Trépan selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que la partie postérieure des lames est échancrée. 16. The drill bit of claim 14 or 15, characterized in that the rear part of the blades is notched.
  17. 17. Trépan selon l'une quelconque des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que les lames métalliques sont solidarisées au corps par des tiges métalliques traversant les silentblocs. 17. A bit according to any one of claims 13 to 16, characterized in that the metal strips are secured to the body by metal rods passing through rubber mounts.
  18. 18. Trépan selon l'une quelconque des revendications 12 à 17, caractérisé en ce que les lames métalliques sont spiralées. 18. The drill bit according to any one of claims 12 to 17, characterized in that the metal blades are spiral.
  19. 19. Trépan selon l'une quelconque des revendications 12 à 18, caractérisé en ce que la lame est fixée rigidement en plusieurs endroits au corps du trépan, lors de l'usinage de la lame ou par soudage, en <Desc/Clms Page number 16> EMI16.1 formant une ou plusieurs échancrure (s) intermédiaires. 19. The drill bit according to any one of claims 12 to 18, characterized in that the blade is rigidly secured at several locations in the bit body during the machining of the blade or by welding, in <Desc / CLMS Page number 16> EMI16.1 forming one or more indentation (s) intermediate.
  20. 20. Trépan selon l'une quelconque des revendications 12 à 19, caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, des lames métalliques fixées au corps de l'outil au moyen de silentblocs interposés entre les lames et le corps et, d'autre part, des lames fixées de manière rigide sur le corps du trépan. 20. The drill bit according to any one of claims 12 to 19, characterized in that it comprises, firstly, metal blades fixed to the body of the tool by means of rubber mounts interposed between the blades and the body and, secondly, the blades fixed rigidly to the body of the bit.
  21. 21. Trépan selon l'une quelconque des revendications 12 à 20, caractérisé en ce que les lames forment une spirale dont l'angle est modifié sur la partie postérieure, par divergence ou par convergence en largeur, ou par changement d'angle à largeur constante. 21. The drill bit according to any one of claims 12 to 20, characterized in that the blades form a spiral, the angle is changed on the rear part, by divergence or convergence in width or angle change width constant.
BE200100533A 2001-08-06 2001-08-06 Rotating rock drill bit for drilling wellshafts comprises fluted body carrying cutting elements on front face, with cross-sectional area or grooves in body reduced near rear face of body BE1014333A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE200100533A BE1014333A3 (en) 2001-08-06 2001-08-06 Rotating rock drill bit for drilling wellshafts comprises fluted body carrying cutting elements on front face, with cross-sectional area or grooves in body reduced near rear face of body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE200100533A BE1014333A3 (en) 2001-08-06 2001-08-06 Rotating rock drill bit for drilling wellshafts comprises fluted body carrying cutting elements on front face, with cross-sectional area or grooves in body reduced near rear face of body

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1014333A3 true BE1014333A3 (en) 2003-09-02

Family

ID=27761769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE200100533A BE1014333A3 (en) 2001-08-06 2001-08-06 Rotating rock drill bit for drilling wellshafts comprises fluted body carrying cutting elements on front face, with cross-sectional area or grooves in body reduced near rear face of body

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE1014333A3 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8011275B2 (en) 2004-09-09 2011-09-06 Baker Hughes Incorporated Methods of designing rotary drill bits including at least one substantially helically extending feature

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3915246A (en) * 1974-05-16 1975-10-28 Adel E Sheshtawy Rotary drilling bit
EP0710765A2 (en) * 1994-11-01 1996-05-08 Camco Drilling Group Limited Improvements relating to rotary drill bits
GB2313863A (en) * 1996-06-05 1997-12-10 Smith International A steel body PDC bit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3915246A (en) * 1974-05-16 1975-10-28 Adel E Sheshtawy Rotary drilling bit
EP0710765A2 (en) * 1994-11-01 1996-05-08 Camco Drilling Group Limited Improvements relating to rotary drill bits
GB2313863A (en) * 1996-06-05 1997-12-10 Smith International A steel body PDC bit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8011275B2 (en) 2004-09-09 2011-09-06 Baker Hughes Incorporated Methods of designing rotary drill bits including at least one substantially helically extending feature

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3311181A (en) Bi-metal drilling tooth
US4499958A (en) Drag blade bit with diamond cutting elements
US4511006A (en) Drill bit and method of use thereof
US5746280A (en) Earth-boring bit having shear-cutting inner row elements
US4710074A (en) Casing mill
US20070079991A1 (en) Cutting element apparatuses, drill bits including same, methods of cutting, and methods of rotating a cutting element
US4850649A (en) Rotatable cutting bit
US4478297A (en) Drill bit having cutting elements with heat removal cores
US7225886B1 (en) Drill bit assembly with an indenting member
US20080028644A1 (en) Wear Assembly and Components Thereof, Which is Intended for Machines That Are Used to Move Mateials Such as Earth and Stones
US5992547A (en) Rotary drill bits
US6851758B2 (en) Rotatable bit having a resilient retainer sleeve with clearance
US7137460B2 (en) Back reaming tool
US4106578A (en) Percussion drill bit
US6983811B2 (en) Reamer shoe
US5655614A (en) Self-centering polycrystalline diamond cutting rock bit
US5868212A (en) Stabiliser tool
US7025156B1 (en) Rotary drill bit for casting milling and formation drilling
US5484191A (en) Insert for tungsten carbide tool
US3389761A (en) Drill bit and inserts therefor
US20030141753A1 (en) Rotary cutting bit with material-deflecting ledge
BE1012545A3 (en) Widener borehole.
US6273652B1 (en) Plug cutter with radial relief and plug ejecting portion
US6915867B2 (en) Earth penetrating rotary drill bit with helical ports
US4061197A (en) Method and apparatus for drilling in permafrost and the like