DE2304271C3

DE2304271C3 - Deep drilling tool

Info

Publication number: DE2304271C3
Application number: DE19732304271
Authority: DE
Inventors: Frank O'Dell Salt Lake City Utah; Eustace Waymon Rhea Midland; Tex.; Flarity (V.StA.)
Original assignee: Christensen Diamond Products Co
Current assignee: Norton Christensen Inc
Priority date: 1972-02-02
Filing date: 1973-01-30
Publication date: 1976-10-28

Description

Die Erfindung betrifft ein Tiefbohrwerkzeug aus einem Drehbohrmeißel und einem Stabilisator, mn einem an einen Bohrstrang anschließbaren Bohrmeißelschaft, der einen unteren Schneidbereich zum Bohren des Bohrlochs auf einen vorgegebenen Durchmesser mit einem Kalibrierbereich trägt, welcher einen dem vorbestimmten Bohrlochdurchmesser entsprechenden wirksamen Außendurchmesser aufweist, und auf dem der Stabilisator angeordnet ist, welcher langgestreckt ausgebildet sowie mit dem unteren Schneidbereich gemeinsam drehbar verbunden ist und einen dem Kalibrierbereich entsprechenden wirksamen Außendurchmesser hat.The invention relates to a deep drilling tool consisting of a rotary drill bit and a stabilizer, mn a drill bit shank connectable to a drill string having a lower cutting area for drilling of the borehole to a predetermined diameter with a calibration area which has a has an effective outside diameter corresponding to the predetermined borehole diameter, and on which the stabilizer is arranged, which is elongated and with the lower cutting area is jointly rotatably connected and an effective corresponding to the calibration range Has outside diameter.

Bei einem bekannten Tiefbohrwerkzeug dieser Art (Zeitschrift »Glückauf« 93 [1957], S. 76b; BE-PS 5 55 532), bei dem der Stabilisator mit Abstand oberhalb des unteren Schneidbereichs des Drehbohrmeißels angeordnet ist. neigt das Bohrloch dazu, von der gewünschten Bohrrichtung abzuweichen. Der Bohrmeißel kann taumeln, was zu einem spiraligen Bohrloch mit Übermaß führt. Ferner kann der Bohrmeißel Absätze im Bohrloch entstehen lassen. Schließlich entstehen durch die Taumelbewegung übermäßiger Verschleiß und Beschädigungen an den Schneidelementen des Bohrmeißels, was einen langsameren Bohrfortschritt und eine geringere Standzeit des Bohrmeißels zur Folge hat.In a known deep drilling tool of this type (magazine "Glückauf" 93 [1957], p. 76b; BE-PS 5 55 532), in which the stabilizer is at a distance above the lower cutting area of the rotary drill bit is arranged. the borehole tends to deviate from the desired drilling direction. The drill bit can tumble resulting in an oversized spiral borehole. Furthermore, the drill bit can have heels let arise in the borehole. Ultimately, the wobbling motion creates excessive wear and damage to the cutting elements of the drill bit, causing slower drilling progress and results in less tool life.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tiefbohrwerkzeug der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei dem Tautnclbewegungen des Bohrmeißels und die dadurch verursachten nachteiligen Auswirkungen auf die Ausführung des Bohrlochs und die Lebensdauer des Bohrmeißels vermieden sind.The invention is based on the object of a deep drilling tool to create the type specified at the beginning, in which Tautnclbewegung the drill bit and the adverse effects it causes on the execution of the wellbore and its service life of the drill bit are avoided.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß das untere Ende des Stabilisators direkt an das obere Ende des Kalibrierbereichs des unteren Schneidbereichs angrenzt. Durch diese Ausgestaltung wird ein genaueres und geraderes Bohrloch erreicht, indem Tau- ; melbcw.egungen des Bohrmeißels, z. B. eines Diamant-This is achieved according to the invention in that the lower end of the stabilizer directly to the upper End of the calibration range of the lower cutting area adjoins. With this configuration, a more precise and straighter borehole is achieved by ; Melbcw.egungen the drill bit, z. B. a diamond

(Sq^Böhiirneißels, ausgeschaltet werden, so daß die Neigung ides Bohrmeißels, ein spiraliges Bohrloch mit Übermaß ,m\ erzeugen, herabgesetzt wird. Ferner werden Schlcüderbewegungen des Bohrmeißels auf der Bohrlochsohle ausgeschaltet, so daß die Bildung von Absät-(Sq ^ Böhiirneißels, so that the inclination of the drill bit to create a spiral borehole with oversize, m \ , is reduced.

&5·*ζείι,.'ϊίή Bohrloch vermieden wird. Da der Bohrmeißel ein Bohrloch mit genaueren Abmessungen erzeugt werden der Bohrfortschritt erhöht und übermäßiger Verschleiß und Beschädigungen der Diamanten oder& 5 · * ζείι,. 'Ϊίή borehole is avoided. Because the drill bit a well with more accurate dimensions is generated, the drilling progress is increased and excessive Wear and damage to the diamonds or

anderer Schneidelemente vermieden, was eine längere Lebensdauer des Bohrmeißels zur Folge hat. Die absuindslose Anordnung des Stabilisators in bezug auf den unteren Schneidbereich des Bohpneißels bewirkt ferner eine längere Lebensdauer der Lager eines gegebenenfalls zum Drehen des Bohrv jrkzeugs verwendeten, in das Bohrloch wandernden Motors. Auf Grund der kurzen Bauweise des Werkzeugs sind außerdem die Kraftverluste herabgesetzt Bei dem Tiefbohrwerkzeug nach der Erfindung kann der Stabilisator verhältnismäßig einfach von einem abgenutzten Bohrmeißel gelöst und gegebenenfalls an Ort und Stelle mit dem Schaft eines neuen Bohrmeißels verbunden werden. Auf diese Weise kann de·· Stabilisator mehrere Bohrmeißel überdauern. ¹ Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus 4en Unteransprüchen; in der nachfolgenden Beschreibung sind mehrere AusführungsbeispHe des Gcgen- Siands der Erfindung an Hand der Zeichnung näher veranschaulicht. In der Zeichnung zeigtother cutting elements avoided, which results in a longer life of the drill bit. The absolute arrangement of the stabilizer in relation to the lower cutting area of the drill bit also results in a longer service life for the bearings of a motor which may be used to rotate the drilling tool and which migrates into the borehole. Due to the short construction of the tool, the power losses are also reduced. In the deep drilling tool according to the invention, the stabilizer can be relatively easily detached from a worn drill bit and, if necessary, connected on the spot to the shank of a new drill bit. In this way, the stabilizer can outlast several drill bits. ¹ Further features of the invention emerge from the 4 subclaims; In the following description, several exemplary embodiments of the invention are illustrated in more detail with reference to the drawing. In the drawing shows

F i g. 1 eine Seitenansiciit eines Drehbohrmeißels mil einem Stabilisator,F i g. 1 is a side view of a rotary drill bit mil a stabilizer,

F i g. 2 einen Viertellängsschnitt durch die Anordnung nach F i g. 1, F i g. 2 shows a quarter longitudinal section through the arrangement according to FIG. 1,

F i g. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-i der F i g. 1 undF i g. 3 shows a cross section along the line 3-i of FIG. 1 and

F i g. 4 einen Viertellängsschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Drehhohrmeißels mit Stabilisator. F i g. 4 shows a quarter longitudinal section through a further embodiment of a rotary hoisting chisel with a stabilizer.

Die in der Zeichnung dargestellte Kombination eines Bohrmeißels mit einem Stabilisator besitzt einen Bohrmeißel bzw. unteren Schneidbeieich A, der auf der Sohle eines Bohrlochs eingesetzt wird, wobei das Bohrloch durch ein Spülmedium bzw. eine Bohrflüssigkeit von der Bohrlochsohle aufwärts um den Bohrmeißel und einen (nicht dargestellten) Bohrrohrstrang, an dem dieser befestigt isi, zur Mündung des Bohrlochs gespült wird. Der Stabilisator B der Werkzeugkombination dient da/u, den Bohrmeißel koaxial im Bohrloch zu halten. Die genannte Kombination besitzt einen Schaft b/w. ein Gehäuse 10 mit einem oberen Abschnitt 11, der einen oberen Gewindezapfen 12 zum Anschrauben der Kombination an den Bohrstrang aufweist. Der obere Abschnitt ist durch eine gerade Gewindeverbindung 13 und eine Schweißung 14 mit einem unteren Abschnitt 15 verbunden. Die abwärts durch das Bohrrohr gepumpte Spülflüssigkeit strömt in einen zentralen bzw. Hauptkanal 16 des Werkzeugs und dann durch mehrere in Umfangsrichtung mit Absland voneinander angeordnete, längsverlaufendc Nuten 17 zur Bohrlochsohle. Das untere Ende jeder Flüssigkeitsverteilernut steht mit einem oder mehreren radialen Kanälen 18 in Verbindung, die sich zum äußeren Kalibrierbereich 19 des Bohrmeißels erstrecken, wobei die Flüssigkeil durch diese Kanäle 18 und ferner über die· Schneidfläehe des Bohrmeißels strömt.The combination of a drill bit with a stabilizer shown in the drawing has a drill bit or lower cutting bit A, which is used on the bottom of a borehole, the borehole being driven by a flushing medium or a drilling fluid from the bottom of the borehole upwards around the drill bit and a (not shown) drill pipe string to which it is attached is flushed to the mouth of the borehole. The stabilizer B of the tool combination is used to hold the drill bit coaxially in the borehole. The combination mentioned has a shaft b / w. a housing 10 having an upper portion 11 having an upper threaded stud 12 for screwing the combination to the drill string. The upper section is connected to a lower section 15 by a straight thread connection 13 and a weld 14. The flushing fluid pumped down through the drill pipe flows into a central or main channel 16 of the tool and then through several longitudinal grooves 17 arranged in a circumferential direction at a distance from one another, to the bottom of the borehole. The lower end of each fluid distribution groove communicates with one or more radial channels 18 extending to the outer calibration area 19 of the drill bit, the fluid wedge flowing through these channels 18 and further over the cutting surface of the drill bit.

Der Bohrmeißel besitzt Diamanten oder ähnliche Schneidelernente 20, die in seiner mit der Gesteinsformation in Berührung siehenden Fläche in einer Matrix 21 geeigneter Art befestigt sind. Die Matrix 21 bildet (>o einen Teil des Bohrmeißelschaft 10 und ist in geeigneter Weise auf dessen unteren Abschnitt 15 aufgeschmolzen. The drill bit has diamonds or similar cutting tools 20 in its with the rock formation in contact-looking surface are fixed in a matrix 21 of a suitable type. The matrix 21 forms (> o part of the drill bit shank 10 and is melted in a suitable manner onto the lower portion 15 thereof.

Der mittlere Bereich 22 des dargestellten Bohrmeißels hai eine konische Grundform, wobei die Seite dos i>s Konus nach oben und innen verläuft. Der konische Boreich des Bohrmeißels geht in einen unteren, die Bohrlochsohle berührenden Bereich 23 über, der seinerseits in eine nach oben divergierende konische Fläche 24 übergeht, die in der im wesentlichen zylindrischen Freischneid- bzw. Räumfläche 25 des Bohrmeißels ausläuft.The middle region 22 of the drill bit shown has a conical basic shape, the side dos i> s Cone runs upwards and inwards. The conical Boreich of the drill bit goes into a lower, the borehole bottom contacting area 23, which in turn becomes an upwardly diverging conical surface 24 passes, which in the essentially cylindrical free cutting or clearing surface 25 of the drill bit runs out.

Der Bohrbereich des Schneidbereichs A ist in mehrere mit Diamanten besetzte Abschnitte bzw. Stege 26, 26.7 unterteilt, die sich aus dem Bereich der Verteilernuten 17 nach außen erstrecken und durch die Kanäle 18 begrenzt sind, die sich von jeder Nut zum Kalibrierbereich 19 des Bohrmeißels erstrecken. Somit erstrecken sich die Kanäle von den Auslässen der Verteilernuten 17 im wesentlichen radial entlang der inneren konischen Fläche des Bereichs 22, dem unteren FlSchcnbereich 23 und dem äußeren konischen Flächenbereich 24 und münden in axiale Kanäle bzw. Nuten 27, 27Z> im Kalibrierbereich 19 des Bohrmeißelabschnitts 15. Die oberen Bereiche einiger der senkrechten Kanäle laufen quer über den Bereich 19 und münden in über den Umfang mit gegenseitigem Absland angeordnete senkrechte Schlitze 27 in diesem Bereich, die sich nach oben zu dessen oberem Ende erstrci. ken.The drilling area of the cutting area A is divided into several diamond-studded sections or webs 26, 26.7 which extend outward from the area of the distributor grooves 17 and are delimited by the channels 18 which extend from each groove to the calibration area 19 of the drill bit . The channels thus extend from the outlets of the distributor grooves 17 essentially radially along the inner conical surface of the area 22, the lower surface area 23 and the outer conical surface area 24 and open into axial channels or grooves 27, 27Z> in the calibration area 19 of the drill bit section 15. The upper areas of some of the vertical channels run across the area 19 and open into vertical slots 27 in this area which are arranged over the circumference with mutual offsetting and which extend upwards to its upper end. ken.

Der innere konische Bereich 22 der Bohrmeißelfläche besit/i in seiner Matrix 21 eingesetzte Diamanten 20 /ur Bearbeitung des mittleren Bereichs des Bohr lochs. In gleicher Weise sind Diamanten in einem vorbestimmten Muster in die Flächen sämtlicher Stege eingesetzt, wobei die Diamanten 20 am unteren Ende 30 des äußeren Kalibrierbereichs 19 aufhören. Der Kalibrierbereich kann in seiner Matrix 21 Diamanten oder andere geeignete Schneidclementc 20// aufweisen.The inner conical portion 22 of the bit face has diamonds set in its matrix 21 20 / for machining the central area of the drill hole. In the same way, diamonds are in a predetermined Patterns inserted into the faces of all the bars, with the diamonds 20 at the bottom 30 of the outer calibration range 19 stop. The calibration range may have 21 diamonds or other suitable cutting elements 20 // in its matrix.

In der in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung ist der Stabilisator B mit dem Bohrmeißelschaft 10 gekuppelt. Der Stabilisator hat die Form einer Muffe bzw. Hülse 31. die nach unten über den Bohrmeißelschaft 10 gestreift werden kann, wobei ihr unteres Ende 32 auf dem oberen Ende 53 der Außenmatrix 21 des Bohrmeißels aufsitzt. Der Innendurchmesser der Stabilisator- bzw. Führungsmuffo 31 ist dem Außendurchmesser des oberen Abschnitts Il und des oberen Bereichs des unteren Abschnitts 15 dos Bohrmeißels eng angepaßt. Hin Austreten des Strömungsmediums zwischen der Muffe und den Abschnitten des Bohrmeißelschafts wird durch mehrere elastomere Dichtungsringe 34. z. B. O-Ringe verhindert, die in Umfangsnuten 34 der Abschnitte angeordnet sind und an der Innenwand 31s der Muffe anliegen. Di·: Muffe besitzt über den Umfang mit gegenseitigem Abstand angeformte Stege 36, die durch dazwischenliegende axiale Kanäle 37 und Schlitze 37<i begrenzt werden. Die Muffenstege, Kanäle und Schlitze entsprechen in ihrem Abstand und ihrer Breite den Kanälen 27, Schlitzen 27b und Stegen 26.·? im Kalibrierbereich 19 des unteren Bereichs des Bohrmeißels und verlängern sie nach oben. Die Muffenschlitze 37<j und die Kanäle 37 münden am oberen Ende der Führungsmuffe und die Stege 36 enden an einer abgeschrägten Fiihnmgsschultcr 38, die nach unten und außen geneigt ist.In the FIG. In the embodiments of the invention illustrated in FIGS. 1 to 3, the stabilizer B is coupled to the drill bit shank 10. The stabilizer is in the form of a sleeve 31 which can be slipped downwardly over the drill bit shaft 10 with its lower end 32 resting on the upper end 53 of the outer matrix 21 of the drill bit. The inside diameter of the stabilizer or guide muffo 31 is closely matched to the outside diameter of the upper section II and the upper area of the lower section 15 of the drill bit. The escape of the flow medium between the sleeve and the sections of the drill bit shank is ensured by a plurality of elastomeric sealing rings 34, e.g. B. prevents O-rings which are arranged in circumferential grooves 34 of the sections and bear against the inner wall 31s of the sleeve. Di ·: The socket has webs 36 which are integrally formed over the circumference and are spaced apart from one another and which are delimited by axial channels 37 and slots 37 i between them. The spacing and width of the sleeve webs, channels and slots correspond to the channels 27, slots 27b and webs 26. ·? in the calibration area 19 of the lower area of the drill bit and extend it upwards. The sleeve slots 37 and the channels 37 open at the upper end of the guide sleeve and the webs 36 end at a beveled Fiihnmgsschultcr 38, which is inclined downwards and outwards.

Die entsprechende Fest'egung der Führungsmulfe 31 am unteren Schneidbereich A zur Ausrichtung ihrer Stege. Kanäle und Schlitze mit denen des Kalibrierbereichs 19 erfolgt mittels einer Kupplung 40. Zu diesem Zweck besitzt der äußere Teil des Kalibrierbercichs 19 senkrechte Axialnulen 41 in den axialen Stegen, die nach unten gerichtete, aus einem Stück mit den Muffen Stegen 36 bestehende Kuppliingszähnc 42 aufnehmen. Die Nuten 41 und Kupplungszähne 42 sind in ihrer Breite eng aufeinander abgestimmt und stellen eine drehbare Antriebsverbindung /wischen dem Bohrmeißel A und der FühruriKsmuffe 31 hei. Die Kuppliings-The corresponding fixing of the guide sleeve 31 on the lower cutting area A for aligning their webs. Channels and slots with those of the calibration area 19 are made by means of a coupling 40. For this purpose, the outer part of the calibration area 19 has vertical axial lobes 41 in the axial webs which receive downwardly directed coupling teeth 42 consisting of one piece with the socket webs 36. The widths of the grooves 41 and coupling teeth 42 are closely matched to one another and provide a rotatable drive connection between the drill bit A and the guide collar 31. The coupling

zahne 42 der Führungsmuffe sind durch mit gegenseitigem Abstand über den Umfang angeordnete untere Nuten 43 in der Führungsmuffe gebildet, die nach oben ·.* vorstehende Zähne 44 des Kalibricrbcrcielis; 19 des Bohrmeißels aufnehmen, wobei die Zähne 44 die Nuten 41, die die axialen Zähne 42 der Ffihrungsmuffe aufnehmen, begrenzen. Die Zähne 42, 44 sind in ihrer Breite eng an die der Nuten 41,43 angepaßt, so daß von den Zähnen 44 des Bohrmeißels auf die Zähne Al der Führungsmuffe ein im wesentlichen spielfreies Drehmo Vo ment übertragen werden kann. Die miteinander in !in gnfi stehenden Kupplungszähne 44. 42 dienen nicht nur der Übertragung der Drehbewegung vom Bohrmeißel bereich 4 des Werkzeugs auf die ruhningsnuiffc 31. sundern auch der genauen Ausrichtung der Stege 3d. Kanäle 37 und Schlit/e 37a der I ührungsmuffe mn den Stegen 3ba. Kanälen 37 und Schlitzen 37bdes Bohrmeißels. Vorzugsweise sind die Stege des Kalibricrbereichs und der luhrungsmuffe und die dazwischen angeordneten Kanäle und Schlitze derart geneigt, daß ein Wan dungsbereieh von JbO durch die Führungsmuffen und Kalihrierhereiehe der Bohrmcißelkombinaliun bedeckt wird. Die Stege 36 der Führungsmuffe besitzen einen geeigneten Hartmaterialbesatz 50. der in deren auße rein Mairixbereich eingebettet ist und aus Diamanten. gesinterten Hartmetalleinsätzen oder aus Kombinationen dieser Werkstoffe bestehen kann.teeth 42 of the guide sleeve are formed by lower grooves 43 in the guide sleeve, which are arranged at a mutual distance from one another over the circumference, and which upwardly project teeth 44 of the Kalibricrbcrcielis; 19 of the drill bit, the teeth 44 delimiting the grooves 41 which receive the axial teeth 42 of the guide sleeve. The widths of the teeth 42, 44 are closely matched to that of the grooves 41, 43, so that a substantially play-free torque Vo can be transmitted from the teeth 44 of the drill bit to the teeth Al of the guide sleeve. The coupling teeth 44, 42, which are in relation to one another, serve not only to transmit the rotary movement from the drill bit area 4 of the tool to the rest of the tool 31, but also to precisely align the webs 3d. Channels 37 and slits 37a of the guide sleeve mn the webs 3ba. Channels 37 and slots 37b of the drill bit. Preferably, the webs of the sizing area and the guide socket and the channels and slots arranged therebetween are inclined in such a way that a wall area of JbO is covered by the guide sockets and sizing lines of the bit combination. The webs 36 of the guide sleeve have a suitable hard material trim 50, which is embedded in the pure mairix area on the outside and made of diamonds. sintered hard metal inserts or combinations of these materials.

Die Führungsmuffe 31 ist durch eine auf einen AuUengewindebereich 52 des Abschnitts 11 des Bohrmeißelschafts aufgeschraubte gesicherte Mutter 51 starr an letzterem befestigt und ferner fest mit dem Bohrmeißel A gekuppelt. Die Mutter 51 wird angezogen, bis der innere bzw. untere Muffenbereich 52 auf dei nach oben gerichteten Schulter 33 der Bohrmeißelmatrix 21 aufsitzt, wobei die Kupplungszähne 42 der f ührungsmuffe voll zwischen die Führungsz.ähne 44 des Bereichs 19 des Bohrmeißels eingreifen. Die Matter 51 wird .in einem Lösen ihres festen Anzugs auf dem Bohrmeißelschaft durch eine Kontermutter 53 gehindert, die auf den Gewindebereich 52 aufgeschraubt und fesi gegen die Mutter 51 angezogen ist.The guide sleeve 31 is rigidly attached to the latter by a secured nut 51 screwed onto an external thread area 52 of the section 11 of the drill bit shaft and is furthermore firmly coupled to the drill bit A. The nut 51 is tightened until the inner or lower sleeve area 52 rests on the upwardly directed shoulder 33 of the drill bit matrix 21, the coupling teeth 42 of the guide sleeve fully engaging between the guide teeth 44 of the area 19 of the drill bit. The matter 51 is prevented from loosening its tight tightening on the drill bit shaft by a lock nut 53 which is screwed onto the threaded area 52 and tightened firmly against the nut 51.

Im Betrieb der aus Bohrmeißel und Stabilisator bestehenden Kombination wird der obere Gewindezapfen 12 am unteren Ende des Bohrrohrstrangs oder eines in das Bohrloch wandernden Motors befestigt und auf die Bohrlochsohle abgesenkt. Ein für das Bohren erforderliches Bohrgewicht ruht auf dem Bohrstrang und dem Werkzeug, während letzteres mit der gewünschten Drehzahl gedreht wird und Bohrschlamm durch das Bohrrohr und den zentralen bzw. Hauptströmungskanal 16 des Bohrmeißels zirkuliert wird. Die Stege 36 des Stabilisators haben den gleichen tragenden b/w. Außendurchmesser wie die axialen Stege 36a des Bohrmeißels A und dienen dazu, den Bohrmeißel im Bohrloch zentrisch zu führen. Das Bohrklein wird durch das Spülmedium zum äußeren Bereich des Bohrmeißels unü durch die Kanäle 27 und Schütze 276 des Bohrmeißels und weiter durch die Kanäle 37 und Schlitze 37a des Stabilisators B gespült. Das Spülmedium sirömt auch über die Bohrstege 26a und die Führungsstege 36. um sie zu kühlen und von Bohrklein freizuspulen. In operation of the drill bit and stabilizer combination, the upper threaded pin 12 is attached to the lower end of the drill pipe string or a motor migrating into the borehole and lowered to the bottom of the borehole. A drilling weight required for drilling rests on the drill string and tool while the latter is rotated at the desired speed and drilling mud is circulated through the drill pipe and the central or main flow channel 16 of the drill bit. The bars 36 of the stabilizer have the same load-bearing b / w. Outside diameter like the axial webs 36a of the drill bit A and serve to guide the drill bit centrally in the borehole. The cuttings are flushed by the flushing medium to the outer region of the drill bit and through the channels 27 and gates 276 of the drill bit and further through the channels 37 and slots 37a of the stabilizer B. The flushing medium also flows over the drill webs 26a and the guide webs 36 in order to cool them and to free them from drilling cuttings.

Durch die feste Kupplung zwischen der Führungsmuffe 31 und dem unteren Schneidbereich A der Kombination wird ein genaues und gerades Bohrloch erzielt. indem Taumelbewegungen des Bohrmeißels ausgeschaltet werden. Hierdurch wird die Neigung des Bohrmeißels, spiralige Bohrlöcher mit Übermaß zu bohren.The tight coupling between the guide sleeve 31 and the lower cutting area A of the combination provides an accurate and straight borehole. by eliminating wobble movements of the drill bit. This removes the tendency for the drill bit to drill oversized spiral boreholes.

hcrabgeseUt und das Zustandekommen von Absätzen im Bohrloch vermieden. Da der,Bohrmeißel die get , wünschte Bohrlochgröfle. erzeugt, wird der .Bohrfortschritt erhöht,,wahrend außerdem die Lebensdauer des/ Bohrmeißels durch Vermeidung übermäßiger Beschädigungen ^seiner Schneidelemcnlc bzw.' Diamanten ver-' längen wird.. _Λ-ι · _t. * ._: r .> - <This is avoided and the occurrence of steps in the borehole is avoided. Since the, drill bit the get, desired Bohrlochgröfle. generated, the .drilling progress is increased, while also the life of the / drill bit by avoiding excessive damage ^ its cutting lemcnlc or ' Diamonds will lengthen .. _Λ -ι · _t . *. _: r .> - <

Der Stabilisatoren der- Kombination überdauert drei bis fünf piamantbohrmeißcl, so.daß'cs möglich ist, ihn ■_ nacheinander bei mehreren Bohrmeißel!*, einzusetzen ■ Hierbei wird, nachdem das Bohrwerkzeug aus dem Bohrloch herausgeholt worden ist. die Führungsmuffe 31 leicht durch Losschrauben der Kontermutter 53 und Mutier 51 unter Abziehen vom Bohrmeißelabschnitl 11 nach oben entfernt Die I-ührungsmuffe 31 kann sodann auf einen anderen Bohrmeißelschaft aufgeschoben und mit dessen Schneidbcreich gekuppelt sowie durch die Mutter 51 und Gegenmutter 53 gesichert werden.The stabilizers of the combination lasted three up to five diamond drill bits, so that it is possible to to be used one after the other with several drill bits! * This is done after the drilling tool has been removed from the borehole. the guide sleeve 31 easily by unscrewing the lock nut 53 and mutier 51 while pulling it off from the drill bit section 11 removed upwards The I-guide sleeve 31 can then pushed onto another drill bit shaft and coupled with its cutting area and through the Nut 51 and lock nut 53 are secured.

Bei der Ausführungsform der Erfindung nach F i g. 4 ist die [ührungsmuffe 31a nicht mit dem unteren Schneidbeteich A gekuppelt. Statt dessen besitzt die Muffe eine obere Gewindebuchse 70, die auf das Außengewinde 71 eines Zwischenabschnitts 72 des Bohrmeißelschaft aufgeschraubt ist. dessen unteres Ende 73 seinerseits mit dem unteren Abschnitt 15.7 des Bohrmeißelschafts verschraubt und damit ferner durch eine Schweißung 14 verbunden ist. Die Führungsmuffe 31.7 wird nach unten geschraubt, bis ihr unteres Ende 32.7 auf einer nach oben gerichteten Schulter 33 des unteren Abschnitts 15a aufsitzt. Zu diesem Zeitpunkt sind die Stege 36, Kanäle 37 und Schlitze 37a der Führungsmuffe mit den entsprechenden Siegen. Kanälen und Schlitzen des Kalibrierbereichs 19 des Bohrmeißels ausgerichtet. In diesem ausgerichteten Zustand liegt eine nach unten gerichtete innere Schulter 75 der Führungsmuffe an einer oberen Schulter 76 des Zwischenabschniits 72 des Bohrmeißelschafts an.In the embodiment of the invention according to FIG. 4, the guide sleeve 31a is not coupled to the lower cutting area A. Instead, the sleeve has an upper threaded bushing 70 which is screwed onto the external thread 71 of an intermediate portion 72 of the drill bit shank. the lower end 73 of which is in turn screwed to the lower section 15.7 of the drill bit shaft and is also connected to it by a weld 14. The guide sleeve 31.7 is screwed down until its lower end 32.7 rests on an upwardly directed shoulder 33 of the lower section 15a. At this point in time, the webs 36, channels 37 and slots 37a of the guide sleeve with the corresponding curves. Aligned channels and slots of the calibration area 19 of the drill bit. In this aligned condition, a downwardly directed inner shoulder 75 of the guide sleeve rests against an upper shoulder 76 of the intermediate portion 72 of the drill bit shaft.

Die Führungsmuffe 31a wird mit dem Zwischenabschnitt 72 fest verbunden, indem ein oberer Abschnitt 11a auf den oberen Bereich des Zwischenabschnitts 72 aufgeschraubt und dann der obere Abschnitt 11a, der Zwischenabschnitt 72 und die Muffe 31a durch eine Umfangschweißung 77 zusammengeschweißt werden. Die Umfangsschweißung 77 wird sodann abgedreht, so daß ihr Umfang mit dem des oberen Abschnitts 11a und der Führungsmuffe 31a übereinstimmt Der obere Abschnitt des Bohrmeißelschaft besitzt wiederum einen Gewindezapfen 12 zum Befestigen des Bohrmeißelaufbaus am unteren Ende eines Bohrstrangs oder -motors, mittels dessen die gesamte aus Bohrmeißel und Stabilisator zusammengesetzte Anordnung gedreht wird.The guide sleeve 31a is firmly connected to the intermediate section 72 by an upper section 11a screwed onto the upper region of the intermediate section 72 and then the upper section 11a, the Intermediate section 72 and the sleeve 31a are welded together by a circumferential weld 77. The circumferential weld 77 is then turned off so that its circumference with that of the upper portion 11a and the guide sleeve 31a coincides with the upper portion of the drill bit shank in turn a threaded pin 12 for attaching the drill bit assembly to the lower end of a drill string or -motor, by means of which the entire assembly composed of drill bit and stabilizer rotates will.

Beim Bohren mit der in Fig.4 dargestellten Werkzeug-Kombination wird das Drehmoment vom Bohrstrang oder Motor durch den oberen Abschnitt 11a und den Zwischenabschnitt 72 des Bohrmeißelschafts auf den unteren Bohrmeißel A übertragen. Ferner wird das Drehmoment vom oberen Abschnitt 11a durch den Zwischenabschnitt 72 und die Schweißung 77 auf die Führungsmuffe 31a übertragen, so daß die Führungsmuffe und der Bohrmeißel als eine funktionelle Einheit gedreht werden.When drilling with the tool combination shown in Figure 4, the torque is transmitted from the drill string or motor through the upper section 11a and the intermediate section 72 of the drill bit shaft to the lower drill bit A. Further, the torque is transmitted from the upper portion 11a through the intermediate portion 72 and the weld 77 to the guide sleeve 31a so that the guide sleeve and the drill bit are rotated as a functional unit.

Die Betriebsart und die Vorteile der ·η F i g. 4 dargestellten Anordnung sind im wesentlichen die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform der Erfindung. Auch im vorliegenden Fall ist die Führungsmuffe 31a vom Bohrmeißelschaft und dem unteren Bohrmeißel abnehmbar. Hierzu kann die Schweißung 77 abgetrenntThe operating mode and the advantages of the · η F i g. 4 shown Arrangements are substantially the same as in the first embodiment of the invention. In the present case, too, the guide sleeve 31a is from the drill bit shank and the lower drill bit detachable. For this purpose, the weld 77 can be cut off

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und der obere Bohrmeißelabschnitt 11a vom Zwischen- -abschnitt 72 losgeschraubt werden, so daß dann die Führungsmuffe 31 vom Zwischenstück 72 zur Verwendung in Kombination mit einem anderen, neuen Bohrmeißel losgeschraubt werden kann.and the upper drill bit section 11a unscrewed from the intermediate section 72, so that the Guide sleeve 31 from intermediate piece 72 for use in combination with another, new drill bit can be unscrewed.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Deep drilling tool consisting of a rotary drill bit and a stabilizer, with a drill bit shank that can be connected to a drill string and carries a lower cutting area for drilling the borehole to a predetermined diameter with a calibration area which has an effective outer diameter corresponding to the predetermined borehole diameter., And on the the stabilizer is arranged, which is elongated and is jointly rotatably connected to the lower cutting area and has an effective outer diameter corresponding to the calibration area, characterized in that the lower end of the stabilizer (B) is directly attached to the upper end of the calibration area (19) of the lower cutting area (A) .

2. Tool according to claim 1, characterized in that the stabilizer (B) is an elongated sleeve (31, 31a) which has the effective outer diameter corresponding to the predetermined borehole diameter and is attached to the drill bit shank (10) together with the lower cutting area (VV .

3. Tool according to claim 1 or 2, characterized in that the lower cutting area (A) is connected to a .Spülmittelkanal (16, 17) and spaced apart with this. Has radially extending channels (18) forming webs (26), on the webs cutting edges (20) are provided, the calibration area (19) has spaced apart, axial channels (27) in its outer surface which are connected to the channels (18) are connected and with spaced apart angeord netc axial webs (26a) limit, the stabilizer (B) has spaced apart axial, elongated channels (37) in its outer surface, which are aligned with the channels (27) of the calibration area (19) are, and the channels (37) of the stabilizer limit between them axial, elongated webs (36) which form upper extensions of the calibration sieves (26a), the lower ends of the channels (37) and the webs (36) of the stabilizer (B ) adjoin the upper ends of the channels (27) and the ridges (26, -f) of the calibration area (19).

4. Tool according to one of claims I to 3, characterized in that the stabilizer (B) is the drill bit shank (10) above the outer drilling dimension range (19) comprehensively disordered.

5. Tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that the stabilizer (B) is fastened to the lower Schncidbc-ILieh fzV by means of a coupling (40).

b. Tool according to Claim 5, characterized in that the coupling (40) has axial teeth (42, 44) which can be brought into engagement with each other at the end of the stabilizer (B) and at the upper end of the calibration area (19).

7. Tool according to claim 5 or 6, characterized in that the drill bit shank (10) has a mn the stabilizer (B) in engagement Eini ichtimg, by which the Sfabilisatof / flj is held and the coupling (40) are kept in engagement.

8. Tool according to one of claims 1 to 7, characterized in that a nut lock (51, 53) is screwed onto the drill bit shank (10) and rests on the upper end of the stabilizer (B) .

9. Tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that the stabilizer (B) is connected in its upper region via a thread (70, 71) to the drill bit shank (10).

10. Tool according to one of claims 1 to 4 and 9, characterized in that the stabilizer (B) is attached in its upper region by means of a weld (77) on the drill bit shank (10).