NO852853L - Anordning ved dreieboreskjaer. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører dreibare borekroner for anvendelse ved boring av dype huller i undergrunnsformasjoner, og av den type som omfatter en kronesokkel med en forside og en styreseksjon, et antall enkeltskjær som.er innmontert i ytterflaten av kronesokkelens forside, en kanal i kronesokkelen, for fremføring av borevæske til et antall åpninger i kronesokkelens forside, og i hvert fall en skrotsliss i kronesokklens styreseksjon, hvor borevæske som utløper fra åpningene, ledes langs borekronens forside og rundt enkeltskjærene på denne, for å avkjøle enkeltskjærene innen den utstrømmer gjennom skrotslissen .

Oppfinnelsen er særlig, men ikke utelukkende, egnet for anvendelse ved borekroner av den type som er utstyrt med prefabrikerte enkeltskjæar av polykrystallinsk diamant som er fordelt over borekronens forside. Slike prefabrikerte skjær kan være montert direkte på kronesokkelen, eller på tapper som opptas i forsenkninger i kronesokkelen. Den foreliggende oppfinnelse har imidlertid hovedsakelig befatning med avkjølingen og rengjør-igen av enkeltskjærene, og er følgelig generelt anvendelig for borekroner med utformete enkeltskjær av andre typer.

Enkeltskjærene vil normalt være fordelt over borekronens forside i ulike avstander fra kronens rotasjonsakse, varierende mellom posisjoner nær aksen og posisjoner nær styreseksjonen. På konvensjonell måte er de åpninger i kronesokkelens ytterflate hvortil det overføres borevæske, vanligvis beliggende relativt nær borekronens rotasjonsakse slik at borevæske som ut-strømmer fra åpningene, ledes utad over samtlige partier av borekronens forside og til skrotslissene ved ytterperiferien. I enkelte tilfeller kan det imidlertid være anordnet hjelpeåpninger i soner mellom rotasjonsaksen og periferien, for øking av væske-strømmen langs borekronens ytterpartier. Borekronens forside kan innbefatte kanaler som strekker seg bort fra borkronens rotasjonsakse, for styring av borevæskestrømmen. Enkeltskjærene kan

eksempelvis være montert på flater som forløper i retning fra borekronens rotasjonsakse og som avgrenser mellomliggende kanaler

for borevæsken, og enkeltskjærene kan være slik montert på flatene at væsken som ledes utad gjennom kanalene, strømmer over enkeltskjærene som derved avkjøles og renses. Åpningene for borevæske i borekronens ytterflate er ofte anordnet som dyser som er innført i holdere i kronesokkelen.

Ved konvensjonelle borekroner av denne type vil av-kjølingen og rengjøringen av enkeltskjærene ved hjelp av borevæsken foregå mest effektivt i nærheten av de åpninger som befinner seg i sonen nærmest borekronens rotasjonsakse. Dette skyldes borevæskens høye strømningshastighet og turbulens idet den utløper fra åpningene. Borevæsken vil imidlertid fordeles idet den strømmer utad og bort fra borekronens rotasjonsakse, hvorved strømningshastigheten og turbulensen avtar, med den følge at borevæskens avkjølende og rensende virkning på enkeltskjærene som er beliggende nærmere borekronens ytterperiferi, minsker i vesentlig grad. Den mindre effektive avkjøling av de ytre enkeltskjær og de derav følgende, høyere temperaturer som påføres skjærene, kan medføre tidlig brudd av disse enkeltskjær, slik at borekronen blir ubrukelig for ytterligere boring på tross av at en stor del av enkeltskjærene nærmere borekronens rotasjonsakse fremdeles kan være i god forfatning. Den foreliggende oppfinnelse har derfor som oppgave å frembringe en borekrone av en konstruksjon med forbedret avkjøling og rengjøring av enkeltskjærene nær borekronens ytterperiferi.

I en dreieborekrone ifølge oppfinnelsen, for anvendelse ved boring av dype huller i undergrunnsformasjoner, omfatter en kronesokkel med en forside og en styreseksjon, et antall enkeltskjær som er montert i ytterflaten på borekronens forside, en kanal i kronesokkelen for fremføring av borevæske til et antall åpninger i kronesokelens forside, og ihvertfall en skrotsliss i kronesokklens styresekjson, hvor borevæske som utstrømmer fra åpningene, ledes langs kronesokkelens forside og rundt enkeltskjærene på denne, for å avkjøle og rengjøre enkeltskjærene innen den utløper gjennom skrotslissen, og hvor minst en av åpningene

- er beliggende i en forside-sone umiddelbart ved styreseksjone n,

i vinkelavstand fra den nærmest tilknyttede skrotsliss, idet strømningsbanen mellom åpningen og skrotslissen er slik at borevæske som strømmer fra åpningen til skrotslissen ved normalt bruk

av borekronen, vil ledes stort sett tangentialt langs en ytterperiferisone av borekronens forside, i tilgrensning til styre-sekjosnen, og derved strømme rundt enkeltskjærene i nevnte periferisone.

Med tilknyttet skrotsliss menes en skrotsliss som er bestemt for, under normal drift av borekronen, å motta en vesentlig del av væskestrømmen fra den tilknyttete åpning. Det kan ved visse kronetyper forekomme at en skrotsliss som befinner seg fysisk nær en åpning, i realtiteten ikke mottar en. vesentlig del av væskestrømmmen fra denne åpning, grunnet utformingen av borekronens innvirkende ytterflate. Den innvirkende ytterflate kan eksemplevis innbefatte rygger eller flater som bare tillater overføring av en liten lekkasjestrøm fra åpningen til skrotslissen. I et slikt tilfelle er skrotslissen ikke å betrakte som tilknyttet åpningen.

Selv om det fra tidligere er kjent visse anordninger med åpninger for borevæske i tilgrensning til en borekrones styreseksjon, er de innbyrdes posisjoner av disse ytteråpninger og skrotslisser og likeledes plasseringen av enkeltskjærene på kronesokkelen ikke slik ved de kjente anordninger, at det ikke opprettes en slik tangentialstrøm lang kronepreiferien som ved den foreliggende oppfinnelse. Fra US patentskrift 3.215.215 er det eksempelvis kjent en anordning med dyser som er plassert ved en borekrones omkretsflate, men i dette tilfelle vil væske-strømmmen fra hver dyse ledes radialt innad mot borekronens rotasjonsakse og radialt utad mot en tilgrensende skrotsliss, og det vil ikke oppnås en borevæskestrøm i periferiretningen. I det internasjonale patentskrift WO 84/00186 er det også beskrevet anordninger med dyser som er plassert i tilgrensning til en borekrones styreseksjon, men i dette tilfelle er virkemåten slik at borevæske som utstrømmer fra dysene, ledes innad mot boreskronens rotasjonsakse innen den atter utstrømmer mot skrotslisser i styreseksjonen. Det oppnås således ingen vesentlig, perifer væskestrøm fra dysene.

Ved anordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse vil den turbulente høyhastighetsstrøm fra dysene ved borekronens styreseksjon ledes langs en stor del av ytterperiferisonen på borekronens forside på sin vei mot den nærmeste skrotsliss. Enkeltskjærene som er beliggende i denne del av strømningsbanen,

vil derfor avkjøles og rengjøres effektivt.

For opprettelse av en strømningsbane av gunstig lengde mellom hver åpning og den nærmestliggende, tilknyttete skrotsliss, er vinkelavstanden mellom åpningen og skrotslissen fortrinnsvis ikke mindre enn 40°.

Den korteste avstanden mellom åpningen og styreseksjonen, målt langs borekronens forside, kan understige 1/6 av kronesokkeldiameteren ved styreseksjonen, og er fortrinnsvis mindre enn 1/8 av diameteren.. I noen tilfeller kan det foretrekkes at den korteste avstand er mindre enn 1/10 av kronesokkeldiameteren ved styreseksjonen.

Alternativt, eller i tillegg, kan den korteste avstanden mellom åpningen og styreseksjonen, målt langs borekronens forside, understige halvparten av den korteste avstand mellom åpningen og den nærmestliggende tilknyttete skrotsliss, og er fortrinnsvis mindre enn 1/3 av denne strekning. I noen tilfeller kan det foretrekkes at den korteste avstand mellom åpningen og styreseksjonen er mindre enn 1/4 av åpningens korteste avstand fra skrotslissen.

Ved en utførelsesform ifølge oppfinnelsen, kan det være anordnet t antall innbyrdes atskilte åpninger som er stort sett symmetrisk fordelt rundt en ytterperiferisone på kronesokkelens forside, og et antall innbyrdes atskilte skrotslisser som er stort sett symmetrisk fordelt rundt styreseksjonen. I dette tilfelle er hver åpning fortrinnsvis beliggende stort sett midt mellom to skrotslisser. Det kan f.eks være anordnet to praktisk talt diamtetralt motsatt beliggende åpninger og to praktisk talt diametralt motsatt beliggende skrotslisser som er symmetrisk plassert i forhold til åpningen.

Ved en alternativ utførelsesform kan det være anordnet tre åpninger i innbyrde vinkelsavstander av ca. 120° og tre skrotslisser, likeledes i innbyrdes vinkelavstander av ca. 120°. I dette tilfelle er likeledes hver åpning fortrinnsvis beliggende stort sett midt mellom to skrotslisser.

Ved hver av utførelsesformene ifølge oppfinnelsen er det fortrinnsvis anordnet minst en åpning i radial avstand innenfor den nevnte ytterperiferisone på kronesokkelens forside. Ytterlgere åpninger eller dyser kan derved være plassert på konvensjonell måte nær borekronens rotasjonsakse eller mellom

rotasjonsaksen og styreseksjonen.

Det kan på kronesokkelens ytterflate være anordnet et antall støtteflater som strekker seg utad i forhold til borekronens rotasjonsakse og er forbundet med påmonterte enkeltskjær.

I dette tilfelle kan ytterpartiene av ihvertfall visse av støtteflåtene strekke seg over strømningsbanen fra en perifer åpning til den nærmestliggende skrotsliss slik at borevæsken, under drift, vil strømme i tverrgående retning over disse ytterpartier av støtteflåtene.

Ved en annen, spesiell utførelsesform ifølge oppfinnelsen, er stort sett samtlige åpninger i kronesokkelens forside beliggende, i forhold til stort sett samtlige skrotslisser, på den motsatte side av en kronesokkeldiameter. Det kan derved være anordnet et antall skrotslisser som er beliggende side om side rundt et parti av styreseksjonen, eller utelukkende en enkelt skrotsliss. I et slikt tilfelle vil stort sett samtlige åpninger fortrinnsvis befinne seg i en sone på kronesokkelens forside i tilgrensning til styreseksjonen.

Fordelen ifølge oppfinnelsen opnås ved den sistnevnte utf ørelsesf orm fordi væskestrørnmen fra ihvertfall noen av åpningene vil ledes rundt perifere soner på kronesokkelens forside under fremføringen til skrotslissen eller -slissene. Plasseringen av åpningene og skrotslissene på motsatte sider av en kronediameter medfører imidlertid en ytterligere fordel. Det kan iblandt være nødvendig at retningen av et hull under boring forandres med noen få grader. Det er f.eks. normalt at en forreste del av et borehull forløper vertikalt innen hullet går over til å danne en liten vinkel med vertikallinjen. Ulike metoder benyttes for å innlede denne vinkelforandring for hullet som bores. Ved en metode som iblandt kommer til anvendelse ved konuskroner med rulleskjær av tre-konus-type benyttes bare en asymmetrisk plassert dyse for borevæske, i det de to øvrige dyseposisjoner som normalt er anordnet, avtettes. I den valgt dyse for endring av borevinkelen avbrytes borekronens rotasjons-bevegelse, og kronen føres oppad og nedad langs de siste par meter av hullet mens borevæske pumpes gjennom den eneste dyse hvorved borekronen innestilles i riktig retning i overenstemmelse med den ønskete forandring av hullvinkelen. Borevæsken som pumpes gjennom den eneste dyse, bevirker erodering av den ene side av hullet. Prosessen gjentas omtrent for hver meter til det

er oppnådd en vinkel av noen få grader (vinkelens størrelse kan gå helt ned til 1 eller 2 grader). Fra da av kan det gjøres bruk av en konvensjonell vinkelboreanordning som styres av en bore-kronebelastning.

En borekrone av den siste beskrevne type hvor de fleste eller samtlige åpninger for borevæske befinner seg på den ene side av kronen, kan derfor benyttes på den nettopp beskrevne måte, for å innlede en endring av vinkelen for hullet som bores, ved avbryting av borekronens dreiebevegelse i passende posisjon og nedpumping av borevæske gjennom åpningen.

Ved den sist beskrevne utførelsesform ifølge oppfinnelsen kan det være anordnet midler for avgrensing av strømnings-kanaler i kronesokkelens forside, som strekker seg fra hver åpning på den ene side av borekronen til en tilknyttet skrotsliss på den motsatte side av kronen. Slik kanaler kan avgrenses av støtteflater hvorpå enkeltskjærene er montert og/eller av rygger som forløper langs ytterflaten av borekronens forside. Enkeltskjærene kan være montert på støtteflåtene og/eller i selve kanalen. Opprettelsen av slike kanaler kan medføre forbedret rengjøring av enkeltskjærene fordi det er åpnebart, at det i tilfelle av en delvis blokkering i en av kanalene, vil trykket mot blokkeringen øke, og under innvirkning av strømnings-hastigheten nær den partielle blokkering vil blokkeringen kunne fjernes grunnet erosjon og/eller trykkforskjeller.

Ved hver av utførelsesformene ifølge oppfinnelsen kan det være anordnet prefabrikkerte enkeltskjær av kjent type med et tynnt og hardt, fremre lag av superhardt materiale, eksempelvis polykrystallinsk diamant, som er forbundet med et mindre hardt støttelag. Alternativt kan hvert enkeltskjær omfatte prefabrikkert, i enhetlig lag av termisk stabilt, polykrystallinsk diamantmateriale som er festet til materialet i kronesokkelen eller til en tapp som er innmontert i en holder i kronesokkelen. Det termisk stabile enkeltskjær kan alternativt være innstøpt i en matrise-kronesokkel, med eller uten en innstøpt støttedel av relativt stivt materiale.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende

under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor:

Fig. 1 viser et skjematisk sideriss av en borekrone

ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser et skjematisk enderiss av borekronen ifølge fig. 1. Fig. 3 og 4 viser riss, i likhet med fig. 1 og 2, av en borekrone av alternativ utførelsesform. Fig 5 og 6 viser enderiss av ytterligere versjoner av borekronen. Fig. 5a viser et delriss av borekronen ifølge fig. 5. Fig. 7 viser en modifiserte utførelsesform av borekronen ifølge fig. 5. Fig. 8 viser et del-enderiss av en ytterligere ut-førelsesform av borekronen ifølge oppfinnelsen, hvor enkeltskjærene er montert på støtteflater på kronesokkelen. Fig. 9-13 viser riss i likhet med fig. 8 av alternative utførelsesformer ifølge oppfinnelsen.

Det er i fig. 1 og 2 vist en dreieborekrone som er bestemt for anvendelse ved boring av dype huller i undergrunnsformasjoner, og som omfatter en kronesokkel 10 med en forside 11 og en bakenforliggende styreseksjon 12. Enkeltskjær er montert på ytterflaten av kronesokkelens forside. Enkeltskjærenes nøyaktige type og deres plassering og montering på kronesokkelens forside utgjør ingen vesentlig del av den foreliggende oppfinnelse, og enkeltskjærene er derfor ikke vist i fig. 1 og 2. Det bør bemerkes at oppfinnelsen er egnet for anvendelse ved borekroner med enkeltskjær av enhver type, eksemplevis prefabrikkerte skjær av polykrystallingsk diamant eller formtilvirkete enkeltskjær av andre typer som er anordnet i et eller annet mønster på forsiden av borekronen.

Kronesokkelen 10 er utstyrt med en overgangsdel 13 for sammekopling av borekronen med en borestreng, og det er i over-,gangsdelen 13 og kronesokkelen 10 anordnet en innvendig gjennom-løpskanal (ikke vist) for fremføring av borevæske til åpninger i kronesokkelens forside. Kronesokkelens styreseksjon 12 er utstyrt med skrotslisser, og under drift vil derfor borevæsken som utstrømmer fra åpningene i kroneytterflaten, ledes langs kronesokkelens forside til skrotslissene, og derved avkjøle og/eller rengjøre de enkeltskjær som omstrømmes.

På konvensjonelle borekroner av denne art er åpningene for borevæske som, slik det tidligere er nevnt, kan bestå av dyser sorn er innmontert i utformete forsenkninger i kronesokkel-materialet, normalt beliggende nær kronesokkelens midtre rotasjonsakse, eller mellom denne midtakse og styreseksjonen. Ifølge oppfinnelsen er det imidlertid i den utførelsesform som er vist i fig. 1 og 2, anordnet to perifere dyser 14 som er beliggende diametralt motsatt av hverandre og i en sone av kronesokkelens forside 11 i tilgrensning til styreseksjonen 12. To ytterligere dyser 15 er anordnet langs samme diameter som dysene 14, men nærmere kronesokkelens midtakse 16.

Borekronens styreseksjon 12 er utstyrt med to skrotslisser 17 som er beliggende diametralt motsatt av hverandre og symmertisk plassert i forhold til dysen 14. Styreseksjonen innbefatter dessuten avlastningsslisser 18 som imidlertid ikke strekker seg til borekronens forside 11 og følgelig ikke danner skrotslisser.

Når borekronen er i funksjon, vil borevæske som ut-strømmer fra dysene 15 nærmest aksen 16, ledes utad langs forsiden av borekronen til skrotslissene 17 på konvensjonell. måte, og derved avkjøle og rense enkeltskjærene i sonen mellom dysene og skrotslissene. Grunnet de innbyrdes plasseringer av de perifere dyser 14 og skrotslissene 17 vil imidlertid væske-strømmen fra disse dyser ledes hovedsakelig tangentialt langs en ytre, perifer sone av borekronens forside 11, nær styreseksjonen, som vist ved piler 19. Da det er væskestrømmen nær en dyse som er mest turbulent og har høyest hastighet, vil plasseringen av dysene 14 nær periferien og i vesentlig avstand fra den nærmeste skrotsliss i sikkerhet for at den hurtigste og mest turbulente strømningssone vil strekke seg over de enkeltskjær som befinner seg i den perifere sone, og forårsake effektiv avkjøling og rengjøring av disse skjær. Avkjølingen og rengjøringen blir følgelig mer effektiv enn tilfelle ville være dersom dysene 14, som i konvensjonelle borekroner, var plassert nærmere kronens, rotasjonsakse, og flere skrotslisser var anordnet i styreseksjonen.

For å medvirke til styring av væskestrømmen fra dysene 14 i tangential retning kan det på borekronens ytterflate være anordnet langstrakte rygger innenfor hver dyse 14, som vist med brutte linjer 9 i fig. 2. Selv om det i fig. 2 er vist to dyser 15 nær borekronens midtakse 16, kan slike dyser i ethvert passende antall og med hensiktsmessig plassering komme til anvendelse. Det kan f.eks. være anordnet utelukkende en enkelt dyse 15.

Den alternative utførelsesform som er vist i fig. 3 og 4, omfatter tre perifere dyser 14 i samme innbyrdes vinkelavstand av 120° og tre likeledes jevnt fordelte skrotslisser 17. Væske-strømmen fra hver dyse 14 vil også i dette tilfelle tvinges til å strømme langs en ytre, perifer sone av borekronens forside, for å nå den nærmeste skrotslisse. På samme måte som vist i fig. 2, kan væskestrømmen ledes i tangential retning ved hjelp av rygger innenfor dysene 14, og en av disse rygger er angitt med brutte linjer 9 i fig. 4.

Ved den alternative utf©reiseform ifølge fig. 5 er det anordnet fire dyser 20, 21, 22 og 23 samt fire skrotslisser 24, 25, 26 og 27, hvor dysene og skrotslissene er gruppert side om side på hver sin side av en borekronediameter. I dette tilfelle er enkeltskjærene 28 montert på støtteflater 29 som er utformet på borekronens forside og derved avgrenser mellomliggende kanaler 30. Videre er ytterligere enkeltskjær 31 montert langs periferien av borekronens forside, og andre enkeltskjær 42 er anordnet nær kronemidten.

Hvert enkeltskjær er vendt i en retning med en komponent i den tilknyttete kanal 30 og vil derfor avkjøles og

rengjøres av borevæsken som strømmer langs kanalen fra dysen til den tilhørende skrotsliss. I forbindelse med de to ytterdyser 20 og 23 vil borevæskens strømningsbane fra disse dyser til de tilknyttete skrotslisser henholdsvis 24 og 27 ledes tangentialt langs motsatte ytterperiferisoner av borekronens forside, og derved avkjøle og rengjøre de perifere enkeltskjær 31.

Den viste utførelsesform ifølge fig. 5 tjener utelukkende som eksempel og antallet og plasseringen av dysene og/eller skrotslissene kan variere. Det kan f.eks være anordnet utelukkende en enkelt skrotsliss. Selv om kanalene 30 i det viste tilfelle avgrenses av de støtteflater 29 hvorpå enkeltskjærene 28 er montert, kan kanalen også avgrenses, helt eller delvis, av rygger på kroneytterflaten, og i så fall kan noen eller samtlige enkeltskjær være montert i de kanaler 30 som avgrenses av ryggene. Et slikt tilfelle er vist i fig. 7, hvor ryggene er betegnet med 29a.

Ved den modifiserte utførelsesform ifølge fig. 6, er posisjonene for to av dysene 20 og 21 og de respektive, tilknyttete skrotslisser 24 og 25 ombyttet. Fordelen med dette er at alle enkeltskjær lengst fra borekronens rotasjonsakse på støtteflåtene 29 er vendt, ihvertfall delvis, mot væskestrømmen fra dysene, hvorved den avkjølende og rensende effekte av bore-væskestrømmen blir optimal.

De anordnete kanaler 30 ved utførelsesformen ifølge fig. 5-7 vil opprettholde en avgrenset strømningsbane fra hver dyse til den tilknyttete skrotslisse, med bare begrenset tverr-kanal-lekkasje. Ved eventuell, total eller delvis blokkering av en kanal med boreavfall, vil det oppstå en høy trykkdifferanse over blokkeringen, da væsken som strømmer inn i kanalen fra dysen, ikke kan avledes til en alternativ strømningsbane. Den høye trykkdifferansen vil følgelig tilstrebe eliminering av blokkeringen. I tilfelle av en partiell, eller delvis opphevet, blokkering av kanalen, vil strømningsbanen bak blokkeringen innsnevres, hvilket medfører økning i strømningshastigheten med derav følgende erodering av blokkeringen under innvirkning av den forbistrømmende borevæske. Kanalanordninger som vist i fig. 5 - 7, reduserer følgelig risikoen for skjærbrudd som følge av mangelfull avkjøling og rengjøring grunnet blokkering av bore-væskestrømmen.

Som tidliger omtalt, kan den asymmetriske plassering som vist i fig. 5 og 7 også benyttes for innleding av en vinkelforandring for et hull under boring.

Enkeltskjærene kan, som tidligere nevnt være anordnet på hvilken som helst konvensjonell måte, og fig. 8 viser en ut-førelsesform hvor enkeltskjærene som er vist skjematisk ved 32, er montert på støtteflater 33 som strekker seg stort sett i radial retning, hvorved det dannes mellomliggende kanaler for borevæske mellom støtteflåtene. Som det fremgår av fig. 8, er det anordnet dyser 34 umiddelbart ved borekronens styreseksjon 12 samt dyser 3 5 nærmere borekronens midtre rotasjonsakse. Som ved de tidligere beskrevne utførelsesformer er skrotslissene, f.eks. som vist ved 36, slik plassert i forhold til de perifere dyser 34, at borevæske som ledes fra hver dyse 34 til en tilknyttet skrotslisse 36, strømmer langs den ytre, perifere sone av borekronens forside mellom skrotslissen og dysen.. Ved anordningen

ifølge fig. 8 vil således den perifere væskestrøm ledes ihvertfall

over de ytterpartier av støtteflåtene 33 som befinner seg mellom dysen 34 og skrotslissen 36, og støtteflåtene er utformet for å

tillate slik væskestrøm.

Det fremgår at utførelsesformen ifølge fig. 8 innbefatter en ytterligere skrotsliss 37 som befinner seg fysik nærmere de perifere dyser 34 enn skrotslissen 36. Støtteflaten 38 som er forbundet med enkeltskjærene ved dysen 34 gir imidlertid mindre klaring mellom dysen og formasjonen enn støtte-flatene 33 slik at det, ved normal bruk av borekronen, vil strømme en mindre mengde av borevæske fra dysen 34 til skrotslissen 37, mens hoveddelen av væsken fra dysen 34 vil strømme oppover støtteflåtene 33 til skrotslissen 36.

I fig. 9 - 13 er det skjematisk vist alternative utførelsesformer, hvor væskestrømmen fra en perifer dyse 34 til den tilknyttete skrotsliss 36 i samtlige tilfeller finner sted over de ytre, perifere soner av borekronens forside, for effektiv avkjøling og rengjøring av enkeltskjærene i disse soner. Det kan i hvert tilfelle oppstå en viss strømning fra den perifere dyse i andre retninger, men hoveddelen av væskestrømmen ledes gjennom den perifere sone.

Ved en alternativ, ikke vist versjon kan det i til-knytning til hver perifer dyse og den tilhørende skrotsliss være anordnet et ryggparti som forløper perifert innenfor borekronens ytterperiferi, slik at det mellom ryggpartiet og styreseksjonen avgrenses en perifer kanal for opprettelse av en direkte, avgrenset strømningsbane fra dysen til skrotslissen og kanalen opptar enkeltskjær som er innmontert eller vendt ihvertfall delvis inn i kanalen.

Ved hver av de utførelsesformer ifølge oppfinnelsen som innbefatter ryggpartier som er anordnet på kronesokkelens ytterflate, for opprettelse av strømningsbaner for borevæske, kan disse ryggpartier være elastiske eller utformet som børster, som kjent fra britisk patentskrift 2. 148.978.

Anordninger ifølge oppfinnelsen kan også ha den fordel at borekronen er særlig egnet for opprømmingsprosesser hvorved bare enkeltskjær ved borekroneperiferien bearbeider formasjonen. Konvensjonelle borekroner i forbindelse med hydrauliske systemer som er konstruert for effektivitet under vanlig boring, vil som regel ikke fungere tilfredstillende under opprømming, grunnet utilfredstillende avkjøling og rengjøring av de perifere enkeltskjær.

I flere av de tilfeller som er beskrevet i det oven-stående, er borekronen utstyrt med ytterliger dyser for borevæske, som er beliggende i innbyrdes avstand radialt innefor de perifere dyser som er anordnet iølge oppfinnelsen. I slike tilfeller er det en gjennomstrømningssone som opprettes av de perifere dyser, fortrinnsvis ikke mindre enn halvdelen av den totale gjennomstrømningssone for samtlige dyser.

Claims (30)

1. Dreieborekrone for anvendelse ved boring av dype huller i undergrunnsformasjoner, og omfattende en kronesokkel (10) med en forside (11) og en styreseksjon (12), et antall enkeltskjær som er montert på ytterflaten av kronesokkelens forside, en kanal i kronesokkelen for fremføring av borevæske til et antall åpninger (14, 15) i kronesokkelens forside, og minst en skrotsliss (17) i kronesokkelens styreseksjon, hvor borevæske som ut-strømmer fra åpningen, ledes langs kronesokkelens forside og om de påmonterte enkeltskjær og derved avkjøler og rengjør enkeltskjærene innen den utstrømmer gjennom skrotslissen,karakterisert vedat minst en av åpningne (14) er beliggende i en forsidesone ved styreseksjonen (12) og i vinkelavstand fra den nærmest tilknyttete skrotsliss, og at strømningsbanen mellom åpningen og skrotslissen forløper slik at borevæske som under normal drift av borekronen strømmer fra åpningen til skrotslissen, ledes stort sett tangentialt langs en ytre, perifer sone av borekronens forside, i tilgrensning til styreseksjonen, og derved omstrømmer enkeltskjærene i denne perifere sone.

2. Borekrone i samsvar med krav 1,karakterisert vedat åpningene (14) som er beliggende i en forsidesone i tilgrensning til styreseksjonen (12) oppretter ikke mindre enn halvdelen av den totale strømningssone som opprettes av samtlige åpninger (14, 15) i kronesokkelens (10) forside.

3. Borekrone i samsvar med krav 1 eller 2,karakterisert vedat hvert enkeltskjær (28, 31, 32) er prefabrikkert med et tynnt, hardt forsidelag av superhardt materiale som er forbundet med et mindre hardt støttelag.

4. Borekrone i samsvar med krav 1 eller 2,karakterisert vedat hvert enkeltskjær (28, 31,

32) omfatter et prefabrikkert, enhetlig lag av varmestabilt, polykrystallinsk diamantmateriale.

5. Borekrone i samsvar med krav 4, karakteri sert ved at hvert av de varmestabile enkeltskjær (28, 31, 32) er innstøpt i en matrisekronesokkel (10).

6. Borekrone i samsvar med et av kravene 1-5,karakterisert vedat vinkelavstanden mellom åpningen (14) og den nærmestliggende, tilknyttete skrotsliss (17) ikke understiger 40°.

7. Borekrone i samsvar med et av kravene 1-6,karakterisert vedat den korteste avstanden mellom åpningen (14) og styreseksjonen (12), målt over borekronens forside, er mindre enn 1/6 av kronesokkeldiameteren i styreseksjonsonen.

8. Borekrone i samsvar med krav 7,karakterisert vedat den korteste avstanden mellom åpningen (14) og styreseksjonen (12), målt over borekronens forside, er mindre enn 1/8 av kronesokkeldiameteren i styreseksjonsonen.

9. Borekrone i samsvar med krav 8,karakterisert vedat den korteste avstanden mellom åpningen (14) og styreseksjonen (12), målt over borekronens forside, er mindre enn 1/10 av kronesokkeldiameteren i styreseksjonsonen.

10. Borekrone i samsvar med et av kravene 1-9,karakterisert vedat den korteste avstanden mellom åpningen (14) og styreseksjonen (12) målt over borekronens forside, er mindre enn halvparten av den korteste avstanden mellom åpningen (14) og den nærmestliggende, tilknyttete skrotsliss (17).

11. Borekrone i samsvar med et av kravene 1-10,karakterisert vedat den korteste avstanden mellom åpningen (14) og styreseksjonen (12), målt over borekronens forside, er mindre enn 1/3 av den korteste avstanden mellom åpningen (14) og den nærmestliggende, tilknyttete skrotsliss (17) .

12. Borekrone i samsvar med et av kravene 1-11,karakterisert vedat den korteste avstanden mellom åpningen (14) og styreseksjonen (12), målt over borekronens forside, er mindre enn 1/4 av den korteste avstanden mellom åpningen (14) og den nærmestliggende, tilknyttete skrotsliss (17) .

13. Borekrone i samsvar med et av kravene 1 - 12,karakterisert vedat det er anordnet et antall innbyrdes adskilte åpninger (14) som er stort sett symmetrisk fordelt rundt en ytre, perifer sone av kronesokkelens forside, og et antall innbyrdes atskilte skrotslisser (17) som er stort sett symmetrisk fordelt rundt styreseksjonen.

14. Borekrone i samsvar med krav 13,karakterisert vedat hver åpning (14) er beliggende stort sett midtveis mellom to skrotslisser (17).

15. Borekrone i samsvar med krav 14,karakterisert vedat det er anordnet to stort sett diametralt motsatt beliggende åpninger (14, fig. 2) og to stort sett diametralt beliggende skrotslisser (17) som er symmetrisk plassert i forhold til åpningene.

16. Borekrone i samsvar med krav 13 eller 14,karakterisert vedat det er anordnet tre åpninger (14, fig. 3) i en innbyrdes vinkelavstand av ca. 120°, og tre skrotslisser (17), likeledes i en innbyrdes vinkelavstand av ca. 120°

17. Borekrone i samsvar med et av kravene 1-16,karakterisert vedat det er anordnet minst en åpning (15) i radial avstand innenfor den ytre, perifere sone av kronesokkelens forside.

18. Borekrone i samsvar med et av kravene 1-17,karakterisert vedat det på kronesokkelens ytterflate er anordnet et antall støtteflater (33) som strekker seg utad i forhold til borekronens rotasjonsakse og er forbundet med påmonterte enkeltskjær (32).

19. Borekrone i samsvar med krav 18,karakterisert vedat ytterpartiene av ihvertfall visse av støtte-flåtene (33) strekker seg over strømningsbanen fra en perifer åpning til den nærmestliggende skrotsliss (36) slik at det, under drift, vil strømme borevæske på tvers langs støtteflåtenes ytterpartier.

20 Borekrone i samsvar med krav 1,karakterisert vedat stort sett samtlige åpninger (20, 21, 22, 23, fig. 5) i kronesokkelens forside befinner seg på den motsatte side av en kronesokkeldiameter i forhold til stort sett samtlige skrotslisser (24, 25, 26, 27).

21. Borekrone i samsvar med krav 20,karakterisert vedat det er anordnet et antall skrotslisser (24, 25, 26, 27) som er beliggende side om side rundt et parti av styreseksj onen.

22. Borekrone i samsvar med krav 20,karakterisert vedat det bare er anordnet en enkelt skrotsliss.

23. Borekrone i samsvar med krav 21,karakterisert vedat stort sett samtlige åpninger (20, 21, 22, 23) befinner seg i en sone av borekronens forside i tilgrensning til styreseksjonen.

24. Borekrone i samsvar med et av kravene 20 - 23,karakterisert vedmidler (29) for avgrensing av strømningskanaler (30) i kronesokkelens forside, som strekker seg fra hver åpning (20, 21, 22, 23) på den ene side av borekronen til en tilknyttet skrotsliss (24, 25, 26, 27) på den motsatte side av borekronen.

25. Borekrone i samsvar med krav 24,karakterisert vedat kanalene avgrenses av de støtteflater (29) hvorpå enkeltskjærene (28) er montert.

26. Borekrone i samsvar med krav 24,karakterisert vedat kanalene avgrenses av ryggpartier (29a, fig.

7) som strekker seg langs ytterflaten på borekronens forside.

27. Borekrone i samsvar med krav 26,karakterisert vedat enkeltskjærene (28) er innmontert i kanalene (30) .

28. Dreieborekrone for anvendelse ved boring av dype huller i undergrunnsformasjoner, og omfattende en kronesokkel (10) med en forside og en styreseksjon (12), et antall enkeltskjær som er montert på ytterflaten av kronesokkelens forside, en kanal i kronesokkelen for fremføring av borevæske til et antall åpninger (14, 15) i kronesokkelens forside, og minst en skrotsliss (17) i kronesokkelens forside, hovr borevæske som utstrømmer fra åpningene, ledes langs kronesokkelens forside og rundt enkeltskjærene på denne, og derved avkjøler og rengjør enkeltskjærene innen den utstrømmer gjennom skrotslissen,karakterisert vedat ihvertfall en av åpningene (14) er slik plassert i en forsidesone i tilgrensning til styreseksjonen, at den korteste avstand mellom åpningen (14) og styreseksjonen (12), målt over borekronens forside, er mindre enn 1/6 av kronesokkeldiameteren i styreseksjonsonen, og at vinkelavstanden mellom åpningen (14) og den nærmestliggende, tilknyttete skrotsliss (17) ikke understiger 40°, og at strømningsbanen mellom åpningen og skrotslissen forløper slik at borevæske som, under normal drift av borekronen, strømmer fra åpningen til skrotslissen, ledes stort sett tangentialt langs en ytre, perifer sone av borekronens forside, i tilgrensning til styreseksjonen, og derved omstrømmer enkeltskjærene i denne perifere sone.

29. Dreieborekrone for anvendelse ved boring av dype huller i undergrunnsformasjoner, og omfattende en kronesokkel med en forside og en styreseksjon, et antall enkeltskjær som er montert på ytterflaten av kronesokkelens forside, en kanal i kronesokkelen for fremføring av borevæske til et antall åpninger i kronesokkelens forside, og minst en skrotsliss i kronesokkelens styreseksjon, hvor borevæske som utstrømmer fra åpningene, ledes langs kronesokkelens forside og rundt enkeltskjærene på denne, og derved avkjøler og rengjør enkeltskjærene innen den utstrømmer gjennom skrotslissen,karakterisert vedat ihvertfall en av åpningene (14) er slik plassert i en forsidesone i tilgrensning til styreseksjonen (12), at den korteste avstand mellom åpningen (14) og styreseksjonen (12), målt over borekronens forside, er mindre enn halvparten av den korteste avstand mellom åpningen og den nærmestliggende, tilknyttete skrotsliss (17), og at åpningen er beliggende i vinkelavstand fra skrotslissen, hvorved strømningsbanen mellom åpningen og skrotslissen forløper slik at borevæske som, under normal drift av borekronen, strømmer fra åpningen til skrotslissen, ledes stort sett tangentialt langs en ytre, perifer sone av borekronens forside i tilgrensning til styreseksjone, og derved omstrømmer enkeltskjærene i denne perifere sone.

30. Dreieborekrone for anvendelse ved boring av dype huller i undergrunnsformasjoner, og omfattende en kronesokkel med en forside og en styreseksjon, et antall enkeltskjær som er montert på ytterflaten av kronesokkelens forside, en kanal i kronesokkelen for fremføring av borevæske til et antall åpninger i kronesokkelens forside, og minst en skrotsliss i kronesokkelens styreseksjon, hvor borevæske som utstrømmer fra åpningene, ledes langs kronesokkelens forside og rundt enkeltskjærene på denne, og derved avkjøler og rengjør enkeltskjærene innen den utstrømmer gjennom skrotslissen,karakterisert vedat ihvertfall en av åpningene (14) er slik plassert, i vinkelavstand fra den nærmestliggende, tilknyttete skrotsliss, i en forsidesone i tilgrensning til styreseksjonen (12) at den korteste avstanden mellom åpningen (14) og styreseksjonen (12), målt over borekronens forside, er mindre enn 1/6 av kronesokkeldiameteren ved styreseksjonen og mindre enn halvparten av den korteste avstand mellom åpningen (14) og den nærmestliggende, tilknyttete skrotsliss (17), hvorved strømningsbanen mellom åpningen og skrotslissen forløper slik at borevæske som, under normal drift av borekronen, strømmer fra åpningen til skrotslissen, ledes stort sett tangentialt langs en ytre, perifer sone av borekronens forside, i tilgrensning til styreseksjonen, og derved omstrømmer enkeltskjærene i denne perifere sone.