DE1483756B1 - Hydraulic jet drill head - Google Patents

Hydraulic jet drill head

Info

Publication number
DE1483756B1
DE1483756B1 DE19661483756 DE1483756A DE1483756B1 DE 1483756 B1 DE1483756 B1 DE 1483756B1 DE 19661483756 DE19661483756 DE 19661483756 DE 1483756 A DE1483756 A DE 1483756A DE 1483756 B1 DE1483756 B1 DE 1483756B1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drill
drill head
nozzles
borehole
rock
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19661483756
Other languages
German (de)
Inventor
Goodwin Robert Jennings
Pekarek Joseph Lewis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gulf Research and Development Co
Original Assignee
Gulf Research and Development Co
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
Application filed by Gulf Research and Development Co filed Critical Gulf Research and Development Co
Publication of DE1483756B1 publication Critical patent/DE1483756B1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/18Drilling by liquid or gas jets, with or without entrained pellets
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Strahldrehbohrkopf für harte Gesteinsformationen, der mit seinem oben offenen Ende an dem drehbaren Bohrgestänge befestigt ist, dem über das Gestänge eine unter Druck stehende Flüssigkeit zugeführt wird, und der an seinem unteren Ende eine Anzahl von auf die Bohrlochsohle gerichteten Düsen aufweist.The invention relates to a hydraulic rotary jet drill head for hard rock formations, the one with its open top end on the rotatable drill rod is attached, to which a pressurized liquid is fed via the rod, and which at its lower end has a number of nozzles directed towards the bottom of the borehole.

DerErfindunggemäßPatentanmeldungP 14 33186.3 (deutsche Auslegeschrift 1 301 783) liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten hydraulischen Strahldrehbohrer so zu verbessern, daß sie sich besonders zum Bohren in harten Gesteinsformationen eignen.The invention according to patent application P 14 33186.3 (German Auslegeschrift 1 301 783) is based on the task of the known hydraulic jet drills to be improved so that they are particularly suitable for drilling in hard rock formations.

Gegenstand der Hauptpatentanmeldung 1 433 186 ist ein hydraulischer Strahldrehbohrkopf der eingangs genannten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Auslässe der Düsen in einer ebenen Unterfläche des Bohrkopfes in unterschiedlichen Abständen vom Rotationsmittelpunkt angeordnet sind, wobei die Anzahl der um den Rotationsmittelpunkt angeordneten Düsen mit größer werdendem Radius zunimmt, und daß aus der Unterfläche ein sich nur über einen Teil derselben erstreckender massiver Vorsprung mit ebener, aus verschleißfestem Material gefertigter Unterfläche nach unten ragt.The subject of the main patent application 1 433 186 is a hydraulic jet rotary drilling head of the initially mentioned type, which is characterized in that the outlets of the nozzles in a flat The lower surface of the drill head are arranged at different distances from the center of rotation, the number of nozzles arranged around the center of rotation with increasing radius increases, and that from the lower surface a massive one extending only over part of the same Projection with a flat lower surface made of wear-resistant material protrudes downwards.

Die Zusatzpatentanmeldung 14 83 757.1-24 betrifft eine weitere Ausbildung des hydraulischen Strahldrehbohrkopfes gemäß Patentanmeldung P 14 33 186.3, bei der die Düsen an der Unterfläche des Bohrkopfes derart angeordnet sind, daß die aus ihnen austretenden hydraulischen Strahlen beim Umlaufen des Bohrers aus der Bohrlochsohle ein mittleres Loch und eine Anzahl von konzentrischen Rillen ausbohren, die durch schmale Gesteinsrippen voneinander getrennt sind.The additional patent application 14 83 757.1-24 relates to a further development of the hydraulic Jet rotary drilling head according to patent application P 14 33 186.3, in which the nozzles on the lower surface of the drill head are arranged in such a way that the hydraulic jets emerging from them when rotating the drill from the bottom of the borehole a central hole and a number of concentric ones Drill grooves that are separated from each other by narrow rock ribs.

Dabei ragen aus der ebenen Unterfläche des Bohrkopfes nach unten zwei Vorsprünge heraus, die einerseits die Aufgabe haben, beim Bohren die Innehaltung eines bestimmten Abstandes der Düsen von der Bohrlochsohle zu gewährleisten, und die andererseits die Aufgabe haben, die zwischen den von den Düsen ausgebohrten konzentrischen Rillen stehenbleibenden dünnen Gesteinsrippen mechanisch abzutragen. Bei der in dem genannten Patent dargestellten Ausführungsform sind die beiden Vorsprünge mit kreissektorförmiger Querschnittsfläche mit einem Sektorenwinkel von etwa 67° ausgebildet und auf der ebenen, kreisförmigen Unterfläche des Bohrkopfes einander gegenüber derart angeordnet, daß sie mit ihren Spitzen auf den Rotationsmittelpunkt des Bohrers zu gerichtet sind und jede der beiden radialen Kanten der Vorsprünge mit dem Radius des Bohrkopfes einen spitzen Winkel bildet. Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß beim Umlaufen des Bohrers die beiden Vorderkanten der Vorsprünge auf die kreisförmigen Gesteinsrippen eine Kraft ausüben, die eine nach außen vom Rotationsmittelpunkt weg gerichtete Komponente aufweist, also in einer Richtung, in der die Gesteinsrippen eine geringere Zugfestigkeit aufweisen als Druckfestigkeit in der Richtung senkrecht zu ihrem Radius.Two projections protrude from the flat lower surface of the drill head downwards on the one hand have the task of maintaining a certain distance between the nozzles when drilling to ensure the bottom of the borehole, and on the other hand have the task of acting between the Nozzles drilled out concentric grooves to mechanically remove remaining thin rock ribs. In the embodiment shown in the referenced patent, the two are protrusions formed with a circular sector-shaped cross-sectional area with a sector angle of about 67 ° and arranged opposite one another on the flat, circular lower surface of the drill head in such a way that that they are directed with their tips towards the center of rotation of the drill and each of the two radial edges of the projections forms an acute angle with the radius of the drill head. This training ensures that the two leading edges of the when rotating the drill Projections on the circular rock ribs exert a force that is one outward from the Has a component directed away from the center of rotation, that is to say in a direction in which the rock ribs have a lower tensile strength than Compressive strength in the direction perpendicular to its radius.

Gegenstand der Erfindung ist eine weitere Verbesserung des hydraulischen Strahldrehbohrkopfes gemäß Patentanmeldung 1483 757, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Vorsprünge als Scherkörper ausgebildet sind, deren Abscherkante im spitzen Winkel zur Achse der Gesteinsrippen verläuft.The invention relates to a further improvement of the hydraulic rotary jet drill head according to patent application 1483 757, which is characterized is that the projections are designed as a shear body, the shear edge of which is pointed Angle to the axis of the rock ribs.

ίο In der Abbildung ist eine Draufsicht auf die Unterfläche des Bohrkopfes 3 und der beiden Vorsprünge 1 und 2 dargestellt, die die erfindungsgemäße räumliche Anordnung der Vorsprünge in bezug auf die Querschnittsfläche des Bohrkopfes 3 und die Düsen 4 erkennen läßt.ίο The picture is a top view of the Lower surface of the drill head 3 and the two projections 1 and 2 shown, the inventive spatial arrangement of the projections in relation to the cross-sectional area of the drill head 3 and the Nozzles 4 can be seen.

Die Düsen 4 sind auch bei diesem Bohrkopf so gerichtet, daß sie in die Bohrlochsohle ein mittleres Loch und eine Anzahl von konzentrischen Rillen einschneiden, zwischen denen zunächst schmale, ringförmige Gesteinsrippen stehenbleiben. Infolge der in der Abbildung gezeigten unsymmetrischen Anordnung der Vorsprünge 1 und 2 auf der Unterfläche des Bohrkopfes 3 greift bei der Umdrehung des Bohr- f kopfes der Abstandhalter 1 mit seiner Vorderkante an die äußeren und der Abstandhalter 2 mit seiner Vorderkante an die inneren ringförmigen Gesteinsrippen mit einer erheblichen, nach innen gerichteten und mithin auf die Seiten der Gesteinsrippen wirkenden Kraftkomponente an, also in einer Richtung, in der die Rippen die geringste Zugfestigkeit aufweisen, wodurch das Abtragen der Gesteinsrippen durch die Vorsprünge noch weiter erleichtert wird.The nozzles 4 are also directed in this drill head so that they have a middle in the borehole bottom Cut a hole and a number of concentric grooves, between which initially narrow, ring-shaped rock ribs remain. As a result of the asymmetrical arrangement shown in the figure the projections 1 and 2 on the lower surface of the drill head 3 engage during the rotation of the drill f head of the spacer 1 with its leading edge to the outer and the spacer 2 with its Leading edge to the inner annular rock ribs with a substantial, inwardly directed and therefore force components acting on the sides of the rock ribs, i.e. in one direction, in which the ribs have the lowest tensile strength, whereby the removal of the rock ribs by the Projections are made even easier.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Hydraulischer Strahldrehbohrkopf für harte Gesteinsformationen, der mit seinem oberen offenen Ende an dem drehbaren Bohrgestänge befestigt ist, dem über das Gestänge eine unter Druck stehende Flüssigkeit zugeführt wird, und der an seinem unteren Ende eine Anzahl von auf die Bohrlochsohle gerichteten Düsen aufweist, wobei aus der Unterfläche ein sich nur über einen Teil derselben erstreckender massiver Vorsprung mit ebener, aus verschleißfestem Material gefertigter Unterfläche nach unten ragt und die Auslässe der Düsen in einer ebenen Unterfläche des Bohrkopfes derart angeordnet sind, daß die aus ihnen austretenden hydraulischen Strahlen beim Umlaufen des Bohrers aus der Bohrlochsohle ein mittleres Loch und eine Anzahl von konzentrischen Rillen ausbohren, die durch schmale Gesteinsrippen voneinander getrennt sind, nach Zusatzpatentanmeldung P 14 83 757.1-24, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (1,2) als Scherkörper ausgebildet sind, deren Abscherkante im spitzen Winkel zur Achse der Gesteinsrippen verläuft.Hydraulic jet rotary drilling head for hard rock formations, which is attached with its upper open end to the rotatable drill pipe, the one under pressure via the pipe standing liquid is supplied, and at its lower end a number of on the Has nozzles directed towards the bottom of the borehole, whereby from the lower surface one extends only over a part the same extending massive projection with a flat, made of wear-resistant material The lower surface protrudes downwards and the outlets of the nozzles are in a flat lower surface of the drill head are arranged so that the emerging from them hydraulic jets when rotating of the drill from the bottom of the borehole a central hole and a number of concentric Drill out grooves that are separated from one another by narrow rock ribs Additional patent application P 14 83 757.1-24, characterized in that the projections (1,2) are designed as a shear body, the shear edge at an acute angle to the axis the rock ribs runs.
DE19661483756 1965-12-27 1966-12-13 Hydraulic jet drill head Withdrawn DE1483756B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US516237A US3402780A (en) 1965-12-27 1965-12-27 Hydraulic jet drilling method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1483756B1 true DE1483756B1 (en) 1969-11-13

Family

ID=24054706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19661483756 Withdrawn DE1483756B1 (en) 1965-12-27 1966-12-13 Hydraulic jet drill head

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3402780A (en)
DE (1) DE1483756B1 (en)
DK (1) DK113702B (en)
GB (1) GB1136740A (en)
NL (1) NL6618206A (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1469524A (en) * 1973-03-05 1977-04-06 Shell Int Research Rotary bit for hydraulically drilling holes into underground formations
US4262757A (en) * 1978-08-04 1981-04-21 Hydronautics, Incorporated Cavitating liquid jet assisted drill bit and method for deep-hole drilling
US4240664A (en) * 1978-09-08 1980-12-23 Joy Manufacturing Company Hydraulic jet cutting tool and method
FR2450936A1 (en) * 1979-03-08 1980-10-03 Cagnioncle Georges NEW ROTARY DRILLING MACHINE HAVING A SIZE PROTECTED BY A VERY HIGH PRESSURE FLUID FILM
US7503407B2 (en) * 2003-04-16 2009-03-17 Particle Drilling Technologies, Inc. Impact excavation system and method
US8517124B2 (en) * 2009-12-01 2013-08-27 Northbasin Energy Services Inc. PDC drill bit with flute design for better bit cleaning
US10094172B2 (en) 2012-08-23 2018-10-09 Ramax, Llc Drill with remotely controlled operating modes and system and method for providing the same
US9371693B2 (en) 2012-08-23 2016-06-21 Ramax, Llc Drill with remotely controlled operating modes and system and method for providing the same
CN105102907B (en) 2013-01-25 2017-04-05 特灵国际有限公司 The refrigerant outlet device of condenser
CN109098657A (en) * 2018-10-24 2018-12-28 云南建投基础工程有限责任公司 A kind of high-voltage water jet device and method of the processing erratic boulder in conjunction with rotary pile-digging machine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2233260A (en) * 1938-04-12 1941-02-25 Herbert J Hawthorne Means and method of drilling wells
US2708102A (en) * 1952-01-29 1955-05-10 Exxon Research Engineering Co Self-rotating pellet impact drill bit
US3055442A (en) * 1960-11-04 1962-09-25 Walter N Prince Drill

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US878208A (en) * 1904-05-27 1908-02-04 Jacob Kirschniock Mining process.
US1853379A (en) * 1926-12-29 1932-04-12 Alexander G Rotinoff Caisson and method of and means for sinking the same
US1661672A (en) * 1927-09-03 1928-03-06 Edgar H Morrison Apparatus for hydraulic drilling
US2678203A (en) * 1946-05-31 1954-05-11 Universal Oil Prod Co Hydraulic jet cutting and pumping apparatus for mining hydrocarbonaceous solids
US2963102A (en) * 1956-08-13 1960-12-06 James E Smith Hydraulic drill bit
US3020965A (en) * 1959-08-19 1962-02-13 Jr Richard F Keller Hydraulic pile extractor
US3112800A (en) * 1959-08-28 1963-12-03 Phillips Petroleum Co Method of drilling with high velocity jet cutter rock bit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2233260A (en) * 1938-04-12 1941-02-25 Herbert J Hawthorne Means and method of drilling wells
US2708102A (en) * 1952-01-29 1955-05-10 Exxon Research Engineering Co Self-rotating pellet impact drill bit
US3055442A (en) * 1960-11-04 1962-09-25 Walter N Prince Drill

Also Published As

Publication number Publication date
NL6618206A (en) 1967-06-28
DK113702B (en) 1969-04-21
US3402780A (en) 1968-09-24
GB1136740A (en) 1968-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2934798B1 (en) Drill bit with an exchangeable cutting portion
DE19509532A1 (en) Shower head
DE1291304B (en) Non-circumferential, tubular drill rod protector
DE69106192T2 (en) Rotary drill bit with outward directed nozzles.
DE1477708A1 (en) Machining rotary drill
DE1483756B1 (en) Hydraulic jet drill head
DE1301783B (en) Hydraulic jet drill head
DE3020284C2 (en)
DE1752177B1 (en) Drilling tool for expanding blind holes
DE1476737B1 (en) Disc runner for turbines
DE2933678C2 (en)
DE660280C (en) Grinding wheel for glass grinding machines
EP0105047A1 (en) Cutting drum for tunneling machines
DE1483756C (en) Hydraulic jet drill head
DE3408093A1 (en) Drill bit
DE1582667B1 (en) Water motor for a sprinkler
DE3206614A1 (en) DEVICE FOR CENTERING A DRILL STRING IN A HOLE
DE2164068C2 (en) Hose winch
DE1400767A1 (en) Safety device with springy, curved safety washer
DE3529266C2 (en)
DE573527C (en) Earth drill, in which a rotary cutter is held on its spindle by locking elements
DE839457C (en) Device for grinding or lapping surfaces
DE2410217C2 (en) Rotary drilling tool for hydraulic drilling of holes in underground formations
EP0140253A1 (en) Tool body for a rotary drilling tool
DE1442819C (en) Rotary conveyor for solid particles

Legal Events

Date Code Title Description
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee