DE69221752T2 - Bohrmeissel und Anordnungsverfahren - Google Patents
Bohrmeissel und AnordnungsverfahrenInfo
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Description
- Die Erfindung betrifft Drehbohrmeißel zum Bohren oder Kernbohren von Löchern in untertägigen Formationen jenes Typs, welcher einen Meißelkörper mit einem Schaft zur Verbindung mit einem Bohrgestängestrang, mehrere Schneidvorrichtungen, die an einem Meißelkörper angeordnet sind, sowie einen Kanal im Meißelkörper zur Zufuhr von Bohrflüssigkeit zur Oberfläche des Meißels zum Reinigen und/oder Kühlen der Schneidwerkzeuge aufweist. Die Erfindung betrifft auch Verfahren zum Entwerfen solcher Drehbohrmeißel.
- Bei einer bekannten Form solcher Drehbohrmeißel umfaßt jede Schneidvorrichtung einen länglichen Zapfen, welcher in einer Buchse in der Fläche des Meißelkörpers aufgenommen ist, wobei an einem Ende des Zapfens ein vorgeformtes Schneidelement angeordnet ist. Das vorgeformte Schneidelement kann von jenem Typ sein, welcher eine Scheibe umfaßt, die oft kreisförmig oder kreisabschnittförmig ausgebildet ist, und eine dünne harte Schneidschicht aus polykristallinem Diamant besitzt, die auf ein dickeres Substrat geringerer Härte, z. B. aus gesintertem Wolframkarbid, gebondet ist.
- Bei einem solchen Drehbohrmeißel ist es möglich, das Materialvolumen bei jeder gegebenen Vortriebsrate zu berechnen, welches von jedem Schneidelement bei jeder Umdrehung von der Formation abgetragen wird. Es sind z. B. Computersysteme in Gebrauch, welche es ermöglichen, solche Volumina sowohl für bereits hergestellte Drehbohrmeißel als auch für die theoretischen Entwürfe solcher Drehbohrmeißel zu berechnen. Das Materialvolumen, das von jedem Schneidelement abgetragen wird, ist als "Volumenfaktor" bekannt, welcher eine Anzahl von Variablen enthält. Der Volumenfaktor eines bestimmten Schneidelementes verändert sich z. B. durch dessen axiale oder radiale Position im Verhältnis zu anderen Schneidelementen. So wird z. B. ein Schneidelement, welches radial am Meißel so angeordnet ist, daß seine Bewegungsbahn, wenn der Meißel rotiert, teilweise mit der Bewegungsbahn eines vorangehenden Schneidelementes überlappt, ein geringeres Materialvolumen abtragen, als wenn es radial so angeordnet ist, daß eine solche Überlappung nicht auftritt oder geringer ist, weil das vorangehende Schneidelement bereits etwas Material aus jener Schneidbahn entfernt hat, welche vom folgenden Schneidelement bearbeitet wird.
- In ähnlicher Weise wird ein Schneidelement, welches axial so angeordnet ist, daß es von der Fläche des Meißelkörpers (oder einer entsprechenden Drehfläche) weiter vorsteht als ein anderes ähnliches Schneidelement, pro Umdrehung mehr Material abtragen können als das andere Schneidelement.
- Es können Kurven aufgezeichnet werden, die den Volumenfaktor jedes Schneidelementes im Verhältnis zum Schneidradius (d. h. der Entfernung von der Mittelachse des Meißelkörpers zum Schneidschwerpunkt) darstellen. Solche Kurven können vergleichsweise ausgeglichen oder "spitz" sein, wobei das Vorhandensein von Spitzen anzeigt, daß ein Schneidelement oder mehrere Schneidelemente vorhanden sind, welche pro Umdrehung ein größeres Materialvolumen abtragen als Schneidelemente mit etwas geringeren und etwas größeren Radien.
- Das tatsächliche Materialvolumen welches von jedem Schneidelement abgetragen wird, erhöht sich bei einer erhöhten Vortriebsrate des Drehbohrmeißels, und es können deshalb unterschiedliche Kurven für unterschiedliche Vortriebsraten aufgezeichnet werden. Allgemein ausgedrückt bedeutet dies, daß die "Spitzheit" einer Kurve mit dem Anstieg der Vortriebsrate zunimmt.
- Bisher wurde es bei solchen Kurven als wünschenswert erachtet, daß sie so ausgeglichen wie möglich sind, was bedeutet, daß jedes Schneidelement ein ähnliches Matenalvolumen abträgt, wie Schneidelemente mit etwas kleineren oder etwas größeren Radien (siehe z. B. US-A-4 475 606). Es wird darauf hingewiesen, daß solche Schneidelemente nicht notwendigerweise auf dem betreffenden Meißelkörper nebeneinander angeordnet sein müssen, sondern daß sie im Winkel zueinander in beträchtlicher Entfernung angeordnet sein können. Es wurde angenommen, daß ein Drehbohrmeißel mit einer Kurve, die einen spitzen Volumenfaktor zeigt, wahrscheinlich einer ungleichen Abnutzung ausgesetzt ist, und dadurch mit einem vorzeitigem Ausfall zu rechnen ist, weil einige Schneidelemente ein größeres Materialvolumen pro Umdrehung entfernen und damit einen größeren Anteil an der Bearbeitung übernehmen.
- Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß, im Gegensatz zu vorstehender Einschätzung, ein Vorteil beim Entwurf eines Meißels erlangt werden kann, wenn bewußt bestimmte Schneidelemente oder bestimmte Bereiche des Drehbohrmeißels einen unverhältnismäßig großen Anteil von Material aus der Formation abtragen. Erfindungsgemäß können die Vorteile noch verstärkt werden, wenn solchen Schneidvorrichtungen Eigenschaften verliehen werden, welche diese zum Schneiden der Formation unter Bedingungen, bei denen hohe Vortriebsraten zu erwarten sind, besonders geeignet machen.
- Zum Beispiel ist es allgemein anerkannt, daß Drehbohrmeißel, die zum Bohren harter Formationen geeignet sind, eine "schwerbesetzte" Anordnung aufweisen sollten, d. h. der Meißelkörper sollte eine große Zahl von auf diesem verteilten Schneidvorrichtungen besitzen, von denen jede bei jeder Umdrehung eine relativ Meine Menge von Material aus der Formation abträgt. In weicheren Formationen ist jedoch oft ein Vorgehen erfolgreich, wenn der Drehbohrmeißel eine "leichtbesetzte" Anordnung aufweist, d.h. wenn er vergleichsweise weniger aber größere Schneidvorrichtungen besitzt, von denen jede das Entfernen eines größeren Materialvolumens aus der Formation bewirkt als im Falle eines Meißels mit "schwerbesetztem" Meißelkörper.
- Die Vortriebsraten sind in weicheren Formationen im allgemeinen höher, und, wie oben erläutert, besteht für einige Schneidvorrichtungen die Tendenz, daß sie einen höheren Materialanteil abtragen, wenn sich die Vortriebsrate erhöht. Erfindungsgemäß wird dieser Effekt genutzt, indem ein relativ "schwerbesetzter" Drehbohrmeißel so gestaltet ist, daß bei hohen Vortriebsraten, welche normalerweise in weicheren Formationen auftreten, eine geringere Anzahl von Schneidvorrichtungen einen unverhältnismäßig großen Anteil der Materialabtragung bewirken. Der Drehbohrmeißel wirkt daher als leichtbesetzter Meißel und bohrt die weicheren Formationen effizienter.
- Der Meißel ist auch so gestaltet, daß jene Schneidvorrichtungen, welche den größeren Teil der Materialabtragung bei hohen Vortriebsraten bewirken, von dem Typ sind, welche zur Materialabtragung in weichen Formationen besonders geeignet sind. Zum Beispiel können diese größer und/oder effizienter zu reinigen sein als andere Schneidvorrichtungen auf dem Meißel, welche einen bedeutenden Anteil der Materialabtragung nur bei niedrigeren Vortriebsraten in härteren Formationen bewirken.
- Erfindungsgemäß wird deshalb ein Drehbohrmeißel zum Bohren oder Kernbohren von Löchern in untertägigen Formationen geschaffen, mit einem Meißelkörper, der einen Schaft zur Verbindung mit einem Bohrgestängestrang hat, mehreren Schneidvorrichtungen, die an dem Meißelkörper angebracht sind, und einem Kanal in dem Meißelkörper zur Zufuhr von Bohrflüssigkeit zu der Oberfläche des Meißels zum Reinigen und/oder Kühlen der Schneidwerkzeuge, wobei die Schneidvorrichtungen mehrere erste und zweite Schneidvorrichtungen umfassen, wobei die ersten Schneidvorrichtungen aus kreisförmigen Schneidelementen bestehen, die eine größere Fläche haben als die Schneidelemente der zweiten Schneidvorrichtungen, und wobei wenigstens einige der ersten Schneidvorrichtungen in radialen Abständen von der Drehachse des Meißels angeordnet sind, die sich von den radialen Abständen der zweiten Schneidvorrichtungen von der Achse unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidelemente der zweiten Schneidvorrichtungen ebenfalls kreisförmig sind und daß der Volumenfaktor der ersten Schneidvorrichtungen mit zunehmendem Bohrfortschritt mit einer beträchlich größeren Geschwindigkeit ansteigt als der Volumenfaktor der zweiten Schneidvorrichtungen.
- Diese ersten Schneidvorrichtungen sind vorzugsweise in den Bereichen des Meißelkörpers zusammengefaßt, die von Bereichen verschieden sind, in denen die zweiten Schneidvorrichtungen zusammengefaßt sind. So können z. B. die Schneidvorrichtungen an mebreren Blättern angebracht sein, die sich von der zentralen Drehachse des Meißelkörpers insgesamt nach außen erstrecken, wobei Blätter vorgesehen sind, die Schneidvorrichtungen tragen, welche im wesentlichen alle erste Schneidvorrichtungen sind, und andere Blätter, die Schneidvorrichtungen tragen, welche im wesentlichen alle zweite Schneidvorrichtungen sind.
- Die Erfindung betrifft auch Verfahren zum Entwerfen eines Drehbohrmeißels des erstgenannten Typs.
- Das Verfahren kann das Entwerfen eines Drehbohrmeißels beinhalten, bei dem einige Schneidvorrichtungen dem Abtragen weicherer Formationen besser angepaßt sind als andere, und daß dann die Lagen und/oder Orientierungen der Schneidvorrichtungen derart angepaßt werden, daß insgesamt diejenigen Schneidvorrichtungen, welche dem Abtragen weicherer Formationen besser angepaßt sind, einen größeren Volumenfaktor aufweisen als Schneidvorrichtungen, welche dem Abtragen weicherer Formationen weniger gut angepaßt sind.
- Alternativ kann das Verfahren zum Entwerfen eines Drehbohrmeißels so gestaltet sein, daß bestimmte Schneidvorrichtungen einen beträchtlich höheren Volumenfaktor aufweisen als andere Schneidvorrichtungen, und daß danach der Entwurf der Schneidvorrichtungen mit hohem Volumenfaktor so angepaßt wird, daß diese zum Schneiden weicherer Formationen besser geeignet sind.
- Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch zur Modifikation von bestehenden Entwürfen von Drehbohrmeißeln verwendet werden. So kann bei einem vorhandenen Entwurf das Verfahren einen Schritt der Bestimmung von Bereichen am Drehbohrmeißel, an welchen die effizienteste Reinigung der Schneidvorrichtungen stattfindet, und dann einen Schritt zur Anpassung der Positionen der Schneidvorrichtungen auf dem Meißelkörper enthalten, so daß die Schneidvorrichtungen in diesen Bereichen einen beträchtlich höheren Volumenfaktor aufweisen als die Schneidvorrichtungen in den anderen Bereichen des Drehbohrmeißels. Alternativ oder zusätzlich kann bei einem vorhandenen Drehbohrmeißel, welcher Schneidelemente verschiedener Größe umfaßt, das Verfahren darin bestehen, die Positionen der Schneidvorrichtungen so anzupassen, daß jene Schneidvorrichtungen, die größere Schneidelemente besitzen, einen höheren Volumenfaktor aufweisen als Schneidvorrichtungen, die kleinere Schneidelemente besitzen.
- Im folgenden soll die Erfindung detaillierter erläutert werden, wobei auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, die folgendes zeigen:
- Figur 1 ist eine Draufsicht auf das Ende eines Drehbohrmeißels, bei welchem sich die Erfindung angewendet werden kann,
- Figur 2 ist die Kurve des Volumenfaktors im Verhältnis zum Schneidradius für einen typischen Drehbohrmeißel des Standes der Technik, und
- Figur 3 ist die Kurve des Volumenfaktors im Verhältnis zum Schneidradius bei unterschiedlichen Vorschubsraten für einen Drehbohrmeißel, welcher erfindungsgemaß entworfen wurde.
- In Figur 1 ist die Draufsicht auf das Ende eines kompakten Drehbohrmeißels des Typs dargestellt, bei welchem die vorliegende Erfindung angewendet werden kann.
- Der Meißelkörper 10 ist meist durch spanende Bearbeitung aus Stahl hergestellt und besitzt einen mit Gewinde versehenen Schaft (nicht dargestellt) an einem Ende, um ihn mit dem Bohrstrang verbinden zu können.
- Die funktionelle Endfläche des Meißelkörpers ist mit sieben Blättern 11 bis 17 versehen, die vom mittleren Bereich des Meißels nach außen verlaufen, wobei die Blätter Schneidvorrichtungen 18 oder 19 tragen, die auf deren Länge beabstandet angeordnet sind.
- Der Kalibrierbereich des Meißels besitzt Stoßelemente 20, welche wahrend des Betriebes die Wände des Bohrloches berühren, um den Meißel im Bohrloch zu stabilisieren. Ein mittlerer Durchlaß (nicht dargestellt) im Körper und im Schaft des Meißels führt Bohrfluid durch die Düsen 21, welche sich im Meißelkörper befinden, in bekannter Weise zu, um die Schneidvorrichtungen zu reinigen und zu kühlen.
- Jede Schneidvorrichtung 18 oder 19 umfaßt ein vorgeformtes Schneidelement, welches auf einem Träger in der Form eines Zapfens, welcher in einer Buchse im Meißelkörper befestigt ist, angeordnet wird. Jedes Schneidelement umfaßt eine kreisförmige Scheibe mit einer nach vorn weisenden Beschichtung aus polykristallinem Diamant, welche die vordere Schneidfläche des Elementes bildet und auf ein Substrat aus gesintertem Wolframkarbid gebondet ist, wobei das Substrat seinerseits auf dem Träger befestigt ist.
- Es wird darauf hingewiesen, daß dies nur ein Beispiel von vielen möglichen Variationen des Typs eines Meißels ist, bei welchem die Erfindung angewendet werden kann. Die vorliegende Erfindung bezieht sich nicht auf eine spezielle Konfiguration eines Drehbohrmeißels, sondern auf allgemeine Konzeptionen, welche mit Vorteil beim Entwurf eines solchen Meißels angewendet werden können.
- Es ist erkennbar, daß die Schneidelemente der Schneidvorrichtungen 18 auf den Blättern 12, 13, 15 und 17 im Durchmesser Meiner sind als die Schneidelemente der Schneidvorrichtungen auf den Blättern 11, 14 und 16. Die Meineren Schneidelemente können z. B. einen Durchmesser von 13 mm aufweisen und die größeren Schneidelemente einen Durchmesser von 19 mm.
- Wie bereits erläutert, ist es möglich, für die Schneidvorrichtungen, die auf den Blättern in bestimmten Positionen angeordnet sind, das Materialvolumen zu berechnen, welches durch jede Schneidvorrichtung bei einer vorgegebenen Vortriebsrate aus der Formation abgetragen wird. Solche Meißel werden manchmal unter Verwendung von CADCAM-Systemen entworfen, und die Programme solcher Systeme können Algorithmen zur Ausführung der erforderlichen Berechnungen für jeden bestimmten Entwurf enthalten und eine Kurve bilden, in welcher der Volumenfaktor für jede Schneidvorrichtung im Verhältnis zum Schneidradius bei einer bestimmten Vortriebsrate ausgedruckt wird.
- Figur 2 zeigt eine typische Kurve eines Volumenfaktors im Verhältnis zum Schneidradius eines Drehbohrmeißels des Standes der Technik bei einer Vortriebsrate von 5 mm pro Umdrehung. Es ist erkennbar, daß, obgleich die Kurve bis zu einem Schneidradius von etwa 90 mm vergleichsweise glatt ansteigt, die Kurve jenseits von diesem Wert "Spitzen" bekommt, die anzeigen, daß oberhalb eines relativ kurzen Schneidradius einige Schneidelemente eine größere Arbeit leisten als andere, d. h. daß sie bei jeder Umdrehung ein größeres Materialvolumen von der Formation abtragen. Bei einem Drehbohrmeißel des Standes der Technik ergeben sich die Schneidelemente, welche die meiste Arbeit verrichten, zufällig, und unterscheiden sich in ihren funktionellen Eigenschaften nicht in frgend einer bestimmten Weise von den Schneidelementen, welche weniger Arbeit verrichten. Auch der Unterschied im Volumenfaktor zwischen Schneidelementen in einem Meinen Bereich des Schneidradius beeinflußt normalerweise die Gesamteffektivität des Drehbohrmeißels in der einen oder anderen Weise bei der bestimmten Vorschubsrate nicht in bedeutender Weise. Wie bereits erwahnt, erschien es bisher ratsam, durch geeignete Anordnung der Schneidelemente zueinander, diese Spitzen der Kurve zu vermeiden und die Kurve so glatt wie möglich zu gestalten.
- Erfindungsgemäß sind die Schneidelemente jedoch bewußt relativ so zueinander angeordnet, daß bei höheren Vortriebsraten sehr deutliche Spitzen in der Kurve erscheinen. Gleichzeitig werden die Funktionseigenschaften der Schneidelemente, die durch diese Spitzen dargestellt werden, so gewahlt, daß sie sich für ein effektives Bohren in weicheren Formationen als besonders geeignet erweisen.
- Figur 3 zeigt eine Kurve eines Volumenfaktors im Verhältnis zum Schneidradius für einen Drehbohrmeißel, der im wesentlichen den in Figur 1 dargestellten Typ darstellt, und entsprechend der vorliegenden Erfindung gestaltet ist.
- Figur 3 zeigt fünf Kurven für unterschiedliche Vortriebsraten und zwar:
- 22 = 0,3 mm pro Umdrehung
- 23 = 1,0 mm pro Umdrehung
- 24 = 2,5 mm pro Umdrehung
- 25 = 4,0 mm pro Umdrehung
- 26 = 12,0 mm pro Umdrehung.
- Es ist erkennbar, daß bei einer minimalen Vortriebsrate von 0,3 mm pro Umdrehung die Kurve relativ glatt ist, was zeigt, daß die Abtragung von Material aus der Formation ziemlich gleichmäßig über den Schneidradius verteilt erfolgt. Wenn sich jedoch die Vortriebsrate erhöht, wird die Kurve zunehmend spitzer, was anzeigt, daß immer weniger der Schneidelemente immer mehr der Materialabtragung vornehmen. Bei den höheren Vortriebsraten entspricht jede Spitze einem Schneidelement oder einer kleinen Gruppen von Schneidelementen, welche einen unverhältnismäßig großen Teil des Materialabtrages vornehmen.
- Der Bohrmeißel nach Figur 1 ist so entworfen, daß diese Schneidelemente, welche das meiste Material abtragen, die Schneidelemente 19 auf den Blättern 11, 14 und 16 mit dem größeren Durchmesser sind. Das bedeutet, daß, wenn sich die Vortriebsrate erhöht, die kleineren Schneidelemente 18 auf den Blättern 12, 13, 15 und 17 im Verhältnis zu den größeren Schneidelementen 19 auf den anderen Blättern immer weniger Materialabtrag vornehmen, so daß in weichen Formationen, wenn die höchste Vortriebsrate auftritt, im wesentlichen das gesamte Abtragen durch die größeren Schneidelemente 19 bewirkt wird. Somit besitzt der Drehbohrmeißel die Eigenschaft, daß er sich automatisch von einem "schwerbesetzten" Drehbohrmeißel, wenn er in harten Fprmationen mit einer geringen Vortriebsrate arbeitet, in einen "leichtbesetzten" Drehbohrmeißel ändert, wenn er in weicheren Formationen mit einer höheren Vortriebsrate arbeitet.
- Die größeren Schneidelemente 19 sind, wie allgemein bekannt, für das Durchbohren weicherer Formationen besser geeignet. Es ist ebenso allgemein bekannt, daß bei der Gestaltung und Bestimmung der Lage der Düsen zur Zuführung des Bohrfluides zu den Schneidelementen jede Anordnung zwangsläufig dazu führt, daß einige Schneidelemente besser gereinigt werden als andere. Erfindungsgemäß werden die Schneidelemente, welche bei höheren Vortriebsraten die meiste Arbeit verrichten, relativ zu den Düsen 21 vorzugsweise so angeordnet, daß sie sich in den Bereichen des Drehbohrmeißels befinden, welche am effektivsten gereinigt werden. Eine solche effektive Reinigung ist in weicheren Formationen, welche dazu neigen, sich an der Meißeloberfläche, wenn diese nicht effektiv gereinigt wird, anzusetzen und zusammenzubacken, besonders wichtig.
Claims (6)
1. Drehbohrmeißel zum Bohren oder Kernbohren von Löchern in
untertägigen Formationen, mit einem Meißelkörper (10), der einen
Schaft zur Verbindung mit einem Bohrgestängestrang hat,
mehreren Schneidvorrichtungen (18, 19), die an dem Meißelkörper
angebracht sind, und einem Kanal in dem Meißelkörper zur Zufuhr
von Bohrflüssigkeit zu der Oberfläche des Meißels zum Reinigen
und/oder Kühlen der Schneidwerkzeuge, wobei die
Schneidvorrichtungen mehrere erste und zweite Schneidvorrichtungen (18, 19)
umfassen, wobei die ersten Schneidvorrichtungen (19) aus
kreisförmigen Schneidelementen bestehen, die eine größere Fläche
haben als die Schneidelemente der zweiten Schneidvorrichtungen
(18) , und wobei wenigstens einige der ersten
Schneidvorrichtungen in radialen Abständen von der Drehachse des Meißels
angeordnet sind, die sich von den radialen Abständen der zweiten
Schneidvorrichtungen von der Achse unterscheiden, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schneidelemente der zweiten
Schneidvorrichtungen ebenfalls kreisförmig sind und daß der Volumenfaktor
der ersten Schneidvorrichtungen mit zunehmendem Bohrfortschritt
mit einer beträchtlich größeren Geschwindigkeit ansteigt als
der Volumenfaktor der zweiten Schneidvorrichtungen.
2. Drehbohrmeißel nach Anspruch 1, wobei die ersten
Schneidvorrichtungen (19) in Gebieten des Meißelkörpers zusammengefaßt
sind, die von Gebieten verschieden sind, in denen die zweiten
Schneidvorrichtungen (18) zusammengefaßt sind.
3. Drehbohrmeißel nach Anspruch 2, wobei die
Schneidvorrichtungen an mehreren Blättern (11-17) angebracht sind, die sich von
der zentralen Drehachse des Meißelkörpers insgesamt nach außen
erstrecken, wobei Blätter (11, 14, 16) vorgesehen sind, die
schneidvorrichtungen (19) tragen, welche im wesentlichen alle
erste Schneidvorrichtungen sind, und andere Blätter (12, 13,
15, 17), die Schneidvorrichtungen (18) tragen, welche im
wesentlichen alle zweite Schneidvorrichtungen sind.
4. Verfahren zum Entwerfen eines Drehbohrmeißels mit einem
Meißelkörper (10), der einen Schaft zur Verbindung mit einem
Bohrgestängestrang hat, mehreren Schneidvorrichtungen (18, 19), die
an dem Meißelkörper angebracht sind, und einem Kanal in dem
Meißelkörper zur Zufuhr von Bohrflüssigkeit zu der Oberfläche
des Meißels zum Reinigen und/oder Kühlen der Schneidwerkzeuge,
wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch Entwerfen des
Meißels derart, daß einige Schneidvorrichtungen (19) größere
Schneidelemente als andere haben, und anschließendes Einstellen
der Lagen und/oder Orientierungen der Schneidvorrichtungen
derart, daß insgesamt diejenigen Schneidvorrichtungen (19), die
größere Schneidelemente haben, einen größeren Volumenfaktor
aufweisen, der mit zunehmendem Bohrfortschritt mit einer
größeren Geschwindigkeit ansteigt als der Volumenfaktor der
Schneidvorrichtungen (18), die kleinere Schneidelemente haben.
5. Verfahren zum Entwerfen eines Drehbohrmeißels mit einem
Meißelkörper (10), der einen Schaft zur Verbindung mit einem
Bohrgestängestrang hat, mehreren Schneidvorrichtungen (18, 19), die
an dem Meißelkörper angebracht sind, und einem Kanal in dem
Meißelkörper zur Zufuhr von Bohrflüssigkeit zu der Oberfläche
des Meißels zum Reinigen und/oder Kühlen der Schneidwerkzeuge,
wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch Entwerfen des
Bohrmeißels derart, daß gewisse Schneidvorrichtungen (19) einen
Volumenfaktor haben, der mit zunehmendem Bohrfortschritt mit
einer größeren Geschwindigkeit ansteigt als der Volumenfaktor
von anderen Schneidvorrichtungen (18), und dann Einstellen des
Entwurfes der gewissen Schneidvorrichtungen (19), um den
Bereich der Schneidelemente derselben größer zu machen als den
Bereich der Schneidelemente der anderen Schneidvorrichtungen,
wobei jedoch bei den gewissen Schneidvorrichtungen (19) ein
Volumenfaktor beibehalten wird, der mit zunehmendem
Bohrfortschritt mit einer größeren Geschwindigkeit ansteigt als der
Volumenfaktor der anderen Schneidvorrichtungen (18).
6. Verfahren zum Modifizieren eines vorhandenen Entwurfes eines
Bohrmeißels mit einem Meißelkörper (10), der einen Schaft zur
Verbindung mit einem Bohrgesträngestrang hat, mehreren
Schneidvorrichtungen (18, 19), die an dem Meißelkorper angebracht
sind, und einem Kanal in dem Meißelkörper zur Zufuhr von
Bohrflüssigkeit zu der Oberfläche des Meißels zum Reinigen und/oder
Kühlen der Schneidwerkzeuge, wobei das Verfahren gekennzeichnet
ist durch die Schritte Identifizieren von Gebieten des Meißels,
wo das wirksamste Reinigen der Schneidvorrichtungen erfolgt,
und anschließendes Einstellen der Positionen der
Schneidvorrichtungen an dem Meißelkörper derart, daß die
Schneidvorrichtungen in diesen Gebieten einen Volumenfaktor haben, der mit
zunehmendem Bohrfortschritt mit einer größeren Geschwindigkeit
ansteigt als der Volumenfaktor der Schneidvorrichtungen in
anderen Gebieten des Bohrmeißels.
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