RU172461U1 - Drill bit for drilling in cryolithozone conditions (with air purge) - Google Patents
Drill bit for drilling in cryolithozone conditions (with air purge) Download PDFInfo
- Publication number
- RU172461U1 RU172461U1 RU2017104631U RU2017104631U RU172461U1 RU 172461 U1 RU172461 U1 RU 172461U1 RU 2017104631 U RU2017104631 U RU 2017104631U RU 2017104631 U RU2017104631 U RU 2017104631U RU 172461 U1 RU172461 U1 RU 172461U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutters
- end part
- drilling
- forming
- core
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000010926 purge Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 claims 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 18
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract 1
- 210000004283 incisor Anatomy 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 229910000997 High-speed steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 101000655188 Homo sapiens Tachykinin-3 Proteins 0.000 description 1
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 102100033009 Tachykinin-3 Human genes 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/46—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
- E21B10/48—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts the bit being of core type
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/46—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
- E21B10/48—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts the bit being of core type
- E21B10/485—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts the bit being of core type with inserts in form of chisels, blades or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам, предназначенным, преимущественно, для бурения скважин в условиях криолитозоны. Буровая коронка для бурения с продувкой воздухом в условиях криолитозоны, содержащая цельный корпус 1 с присоединительной резьбой и расширением в торцевой части 2 с торцевой, наружной и внутренней поверхностями, продувочные пазы 4, разделяющие торцевую часть на секторы 8, армированные скважинообразующими и кернообразующими резцами 6, 7, соответственно, расположенными по внутреннему и внешнему радиусам торцевой части, размещенными при последовательном чередовании на отдельных секторах 8 и расположенными вертикально, причем вершины граней вертикальных резцов выступают за внешний край наружной и внутренней поверхностей, отличающаяся тем, что крайний ряд наружных вертикальных скважинообразующих резцов 9 расположен выше ступенчато по отношению к внутренним рядам резцов 5, продувочные пазы 4 проходят вертикально через часть корпуса расширения 2 торцевой части короночного кольца, начиная от сквозного продувочного окна 3, имеющего прямоугольную форму, и на наружной и внутренней поверхностях торцевой части на каждом из секторов 8 установлены дополнительные калибрующие резцы 6, 7 из сверхтвердого материала, расположенные горизонтально относительно торцевой части, причем на наружной поверхности одного сектора размещены не менее двух резцов на одинаковом уровне без смещения по вертикальной оси. Кроме того, в качестве сверхтвердого материала для скважинообразующих, кернообразующих и дополнительных горизонтальных резцов используется кубический нитрид бора. Использование настоящей полезной модели позволит увеличить прочностные свойства коронки и их эксплуатационные возможности за счет использования дополнительных горизонтальных резцов, снизить в целом энергоемкость процесса бурения в условиях криолитозоны и обеспечить эффективную проходку скважины и удаление породы с кольцевого забоя, формирования ствола скважины и керна. 2 ил., 1 табл.The utility model relates to a rock cutting tool, namely to crowns intended primarily for drilling wells in cryolithozone conditions. A drill bit for drilling with air blowing in the cryolithozone conditions, comprising a solid body 1 with connecting thread and extension in the end part 2 with end, external and internal surfaces, purge grooves 4 dividing the end part into sectors 8, reinforced with bore-forming and core-forming cutters 6, 7, respectively, located along the inner and outer radii of the end part, placed during sequential alternation on individual sectors 8 and located vertically, with the vertices of the faces vertical cutters protrude beyond the outer edge of the outer and inner surfaces, characterized in that the extreme row of the outer vertical bore-forming cutters 9 is located stepwise higher with respect to the inner rows of the cutters 5, the purge grooves 4 extend vertically through the extension housing 2 of the end part of the crown ring, starting from through the purge window 3, having a rectangular shape, and on the outer and inner surfaces of the end part on each of the sectors 8 installed additional calibrating cutters 6, 7 of superhard material, located horizontally relative to the end part, with at least two cutters at the same level without displacement along the vertical axis on the outer surface of one sector. In addition, cubic boron nitride is used as a superhard material for well-forming, core-forming and additional horizontal cutters. The use of this utility model will increase the strength properties of the crown and their operational capabilities through the use of additional horizontal cutters, reduce the energy consumption of the drilling process in general in the permafrost zone and ensure efficient penetration of the well and removal of rock from the annular bottom, formation of the borehole and core. 2 ill., 1 tab.
Description
Полезная модель относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам, предназначенным, преимущественно, для бурения скважин с продувкой воздухом в условиях криолитозоны.The utility model relates to a rock cutting tool, namely to crowns intended primarily for drilling wells with air purge in the permafrost zone.
Известны основные проблемы колонкового бурения в мерзлых породах, обусловленные, как правило, быстрым износом бурового инструмента и условиями ведения буровых работ в криолитозоне (см. Кудряшов Б.Б., Яковлев А.М. Бурение скважин в осложненных условиях: Учеб. пособие для вузов. – М.: Недра, 1987. – С.124–147).The main problems of core drilling in frozen rocks are known, which are usually caused by the rapid wear of a drilling tool and drilling conditions in the permafrost zone (see Kudryashov BB, Yakovlev AM Drilling wells in difficult conditions: Textbook for universities . - M .: Nedra, 1987. - P.124–147).
Из практики буровых работ, проводимых в условиях криолитозоны (на примере Республике Саха (Якутия)), известно, что при бурении с продувкой воздухом плановых поисковых скважин в качестве породоразрушающего инструмента, в основном, применяются серийные твердосплавные коронки типа СМ-5 диаметром 112 мм с наваренными расширителями до внешнего диаметра 132 мм (по данным предприятий ПАО «АК «АЛРОСА»). При этом расход твердосплавных инструментов на фактический объем 400 п.м. по породам средней твердости IV и VII категории буримости составляет не менее 450 шт. при среднем ресурсе породоразрушающего инструмента 0,8 п.м., что не соответствует утвержденным стандартным нормам для твердосплавных буровых коронок, составляющим 4 п.м.From the practice of drilling operations carried out in the permafrost zone (for example, the Republic of Sakha (Yakutia)), it is known that when drilling with air purging planned exploratory wells as a rock cutting tool, mainly serial carbide crowns of the SM-5 type with a diameter of 112 mm with welded expanders to an external diameter of 132 mm (according to the enterprises of PJSC AK ALROSA). At the same time, the consumption of carbide tools for the actual volume of 400 lm for rocks of medium hardness IV and VII category of drillability is not less than 450 pcs. with an average resource of rock cutting tools of 0.8 lm, which does not correspond to the approved standard standards for carbide drill bits of 4 lm
По характеру износа серийных коронок типа СМ, СА преобладает интенсивное затупление режущих граней твердосплавных резцов. Основными причинами преждевременного износа резцов и малого ресурса коронок является низкая температуро- и износостойкость твердосплавных резцов, и их недостаточное охлаждение при бурении с продувкой воздухом. By the nature of the wear of serial crowns of the SM, CA type, intense blunting of the cutting faces of carbide cutters predominates. The main reasons for the premature wear of the cutters and the small resource of the crowns is the low temperature and wear resistance of carbide cutters, and their insufficient cooling during drilling with air purging.
Кроме того, при бурении скважин глубиной более 10 метров влага, выделяющаяся за счет охлаждения воздуха при прохождении по колонне бурильных труб и скважины, не достигая забоя, замерзает в бурильных трубах, что может, в целом, привести к осложнению буровых работ. При бурении неглубоких скважин влага, стекая к забою, смачивает керн, шлам и стенки скважины, что также приводит к их оттаиванию, обвалу, разрушению. С другой стороны, трение твердосплавных коронок со стандартными промывочными окнами о мерзлую горную породу приводит к образованию сальников на колонковой трубе. In addition, when drilling wells with a depth of more than 10 meters, the moisture released due to air cooling when passing through the drill pipe string and the well, without reaching the bottom, freezes in the drill pipes, which can, in general, lead to complication of drilling operations. When drilling shallow wells, moisture, flowing to the bottom, moistens the core, cuttings and walls of the well, which also leads to thawing, collapse, and destruction. On the other hand, the friction of carbide crowns with standard flushing windows on frozen rock leads to the formation of seals on the core tube.
Во избежание подобных осложнений в производственных условиях выполняют различные мероприятия, в т.ч. используют переделанные инструменты - коронки с расширениями, изготавливаемые, чаще всего, кустарным образом на местах, например, путем срезания сектора с резцами от стандартной коронки и последующего его накладывания сваркой на внешнюю сторону короночного кольца, при работе которых формируются увеличенные зазоры между буровым снарядом и стенкой скважины.In order to avoid such complications in the production environment, they carry out various measures, including they use reworked tools - crowns with extensions, most often made in a handicraft way on the ground, for example, by cutting a sector with cutters from a standard crown and then applying it by welding on the outside of the crown ring, during operation of which increased gaps are formed between the drill string and the wall wells.
Подобные коронки не отличаются высокой надежностью, т.к. накладываемые расширители в виде срезанного сектора с резцами легко выпадают и изнашиваются, что не может способствовать эффективности буровых работ. Such crowns are not highly reliable, because superimposed expanders in the form of a cut sector with cutters easily fall out and wear out, which cannot contribute to the efficiency of drilling operations.
Известна ребристая буровая коронка (см. RU №47042, кл. Е21В 10/02, опубл. 10.08.2005 г.), предназначенная для бурения скважин в горных породах средней твердости и изготовленная на основе ребристого инструмента из цельной металлической заготовки, с ребрами, обеспечивающими большие зазоры между стенками скважины и колонковой трубой. Предлагаемая коронка оснащена вертикальными резцами квадратного сечения со ступенчатым расположением. При бурении в абразивных горных породах, внешние подрезные резцы, расположенные вертикально на самом краю торцевой части буровой коронки подвержены интенсивному износу и выпадению, что в последствии приводит к саморазрушению всего инструмента. В связи с этим использование коронки известной конструкции будет малоэффективно при бурении с продувкой воздухом в условиях криолитозоны.Known ribbed drill bit (see RU No. 47042, class E21B 10/02, publ. 08/10/2005), designed for drilling in rocks of medium hardness and made on the basis of a ribbed tool from a solid metal billet, with ribs, providing large gaps between the walls of the well and the core pipe. The proposed crown is equipped with vertical square cutters with a stepped arrangement. When drilling in abrasive rocks, external cutting tools located vertically on the very edge of the end part of the drill bit are subject to intense wear and tear, which subsequently leads to self-destruction of the entire tool. In this regard, the use of crowns of known design will be ineffective when drilling with air purging in conditions of permafrost.
Известна универсальная буровая коронка (см. RU №157795, кл. Е21В 10/48, опубл. 10.12.2015 г.) для бурения горных пород 7-9 категорий буримости с промывкой. Инструмент характеризуется тем, что содержит калибрующие резцы горизонтального расположения с внешней стороны короночного кольца, при этом отсутствует расширение в корпусе инструмента, что создает минимальный зазор между стенками скважин и колонковой трубой. Кроме того, промывочные окна выполнены в виде наклонных узких трапеций, что при использовании в качестве очистного агента сжатого воздуха (особенно в условиях многолетней мерзлоты, где применение промывочной жидкости не всегда возможно) инструмент зашламовывается, в нем преждевременно затупляются резцы, в результате резко снижается эффективность бурения.Known universal drill bit (see RU No. 157795, class E21B 10/48, publ. 10.12.2015) for drilling rocks 7-9 categories of drillability with flushing. The tool is characterized in that it contains calibrating cutters of horizontal arrangement on the outside of the crown ring, while there is no expansion in the tool body, which creates a minimum gap between the walls of the wells and the core pipe. In addition, the washing windows are made in the form of inclined narrow trapezoids, which when using compressed air as a cleaning agent (especially in the conditions of permafrost, where the use of washing liquid is not always possible), the tool is sludged, the cutters prematurely become dull, resulting in a sharp decrease in efficiency drilling.
Предлагаемая полезная модель буровой коронки направлена на повышение эксплуатационных возможностей, снижение энергоемкости процесса бурения и увеличение прочностных характеристик коронки.The proposed utility model of the drill bit is aimed at increasing operational capabilities, reducing the energy intensity of the drilling process and increasing the strength characteristics of the drill bit.
Настоящая полезная модель обеспечит следующие технические результаты: повышение механической скорости бурения и снижение расходов коронок на проходку скважины; увеличение разрушающей способности и обеспечение возможности бурения более твердых (мерзлых) пород за счет использования скважинообразующих, кернообразующих и калибрующих резцов из твердого сплава повышенной стойкости; обеспечение оптимальной скорости потока воздуха за счет увеличенного объема продувочных каналов и торцевых окон, улучшающих охлаждение резцов при работе; сохранение заданного диаметра скважины за счет выступов вершин скважинообразующих и кернообразующих горизонтальных резцов за наружный и внутренние края короночного кольца.This utility model will provide the following technical results: increase the mechanical drilling speed and reduce the cost of the crowns for drilling; increasing the destructive ability and providing the possibility of drilling harder (frozen) rocks through the use of bore-forming, core-forming and calibrating cutters made of hard alloy with increased resistance; ensuring the optimal air flow rate due to the increased volume of the purge channels and end windows that improve the cooling of the cutters during operation; preservation of a given borehole diameter due to protrusions of the vertices of the bore-forming and core-forming horizontal cutters beyond the outer and inner edges of the crown ring.
Для решения поставленной задачи буровая коронка для бурения в условиях криолитозоны, содержащая цельный корпус с присоединительной резьбой и расширением в торцевой части с торцевой, наружной и внутренней поверхностями, продувочные пазы, разделяющие торцевую часть на секторы, армированные скважинообразующими и кернообразующими резцами, соответственно, расположенными по внутреннему и внешнему радиусам торцевой части, размещенными при последовательном чередовании на отдельных секторах и расположенными вертикально, причем вершины граней вертикальных резцов выступают за внешний край наружной и внутренней поверхностей, отличающаяся тем, что крайний ряд наружных вертикальных скважинообразующих резцов расположен выше ступенчато по отношению к внутренним рядам резцов, продувочные пазы проходят вертикально через часть корпуса расширения торцевой части короночного кольца, начиная от сквозного продувочного окна, имеющего прямоугольную форму, и на наружной и внутренней поверхностях торцевой части на каждом из секторов установлены дополнительные калибрующие резцы из сверхтвердого материала, расположенные горизонтально относительно торцевой части, причем на наружной поверхности каждого из секторов размещены не менее двух резцов на одинаковом уровне без смещения относительно друг от друга по вертикальной оси. Кроме того, в качестве сверхтвердого материала для скважинообразующих, кернообразующих и дополнительных горизонтальных резцов используется кубический нитрид бора.To solve this problem, a drill bit for drilling in the permafrost zone, containing a solid body with connecting thread and expansion in the end part with end, external and internal surfaces, purge grooves dividing the end part into sectors reinforced with bore-forming and core-forming cutters, respectively, located along the inner and outer radii of the end part, placed during sequential alternation on separate sectors and located vertically, with the vertices vertical cutters protrude beyond the outer edge of the outer and inner surfaces, characterized in that the extreme row of the outer vertical bore-forming cutters is located stepwise higher with respect to the inner rows of the cutters, the purge grooves extend vertically through the extension housing part of the end part of the crown ring, starting from the through purge window having a rectangular shape, and on the outer and inner surfaces of the end part on each of the sectors installed additional calibrating cutters from solid material, located horizontally relative to the end part, and on the outer surface of each of the sectors placed at least two cutters at the same level without offset relative to each other along the vertical axis. In addition, cubic boron nitride is used as a superhard material for well-forming, core-forming and additional horizontal cutters.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed solution with the signs of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."
Совокупность признаков устройства буровой коронки обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно эффективную проходку скважины и удаление породы с кольцевого забоя, формирование ствола скважины и керна.The set of features of the device of the drill bit provides a solution to the stated technical problem, namely, effective penetration of the well and removal of rock from the annular bottom, the formation of the wellbore and core.
Известно, что в условиях многолетней мерзлоты повысить скорость бурения и ресурс породоразрушающего инструмента возможно за счет улучшения очистки забоя от шлама путем применения коронок с расширенной торцевой частью с резцами из сверхтвердых материалов и применением горизонтальных подрезных резцов по внешней и внутренней поверхности инструмента, обеспечивающих существенно большие зазоры между инструментом, стенками скважины и керном.It is known that in the conditions of permafrost, it is possible to increase the drilling speed and the resource of a rock cutting tool by improving the cleaning of the bottom from sludge by using crowns with an expanded end part with cutters made of superhard materials and using horizontal cutting cutters along the outer and inner surfaces of the tool, which provide substantially larger gaps between the tool, the walls of the well and the core.
Заявленное решение иллюстрируется чертежами, где схематически показано устройство буровой коронки: на фигуре 1 – вид сбоку с разрезом, на фигуре 2 – вид снизу.The claimed solution is illustrated by drawings, which schematically shows the device of the drill bit: in figure 1 is a side view with a section, in figure 2 is a bottom view.
Буровая коронка состоит из корпуса 1 на основе утолщенной заготовки, торцевая часть которой выполнена с расширением 2, и блока резцов, армированных сверхтвердым материалом, в т.ч. ряд скважинообразующих и кернообразующих вертикальных резцов 5, ряд дополнительных резцов, расположенных горизонтально относительно торцевой части, причем в два ряда – с выступом по наружной поверхности цилиндрического корпуса коронки 6 и выступом по внутренней поверхности корпуса 7 (см. фиг. 1, 2). The drill bit consists of a
Размеры резцов (по ширине) подбираются из условий полного перекрытия кольцевого забоя. Торец коронки полностью перекрывается, например, группой из шести вертикальных резцов 5, устанавливаемых в каждом из секторов 8, причем крайний наружный резец 9 размещается выше от уровня остальных резцов 5 внутри короночного кольца, образуя ступенчатое их расположение. Известно, что ступенчатый забой в определенных условиях позволяет повысить общую скорость проходки за счет уменьшения площади фронтального разрушения породы инструментом и образования зоны предразрушения на ступенчатом забое.The dimensions of the incisors (in width) are selected from the conditions of complete overlap of the annular face. The end face of the crown is completely blocked, for example, by a group of six
Суммарная площадь каналов меньше минимальной площади сечения замков бурильных труб, чтобы обеспечить свободный вынос частиц породы, в т.ч. крупных. The total area of the channels is less than the minimum cross-sectional area of the drill pipe joints to ensure the free flow of rock particles, including large ones.
Известно, что минимальная скорость воздуха в затрубном пространстве должна составлять 15-18 м/сек. Оптимальная скорость потока воздуха обеспечивается за счет увеличенного объема продувочных каналов 4 и торцевых окон 3, что также улучшает охлаждение резцов при работе. Объемы продувочных каналов созданы за счет каналов 4, выполненные в виде глубокой канавки в части расширения 2 торцевой части коронки, проходящей вертикально через продувочные окна 3 прямоугольной формы, вырезанные в корпусе 1, сопоставимой шириной с каналами 4, и разделяющие торцевую часть на секторы.It is known that the minimum air velocity in the annulus should be 15-18 m / s. The optimum air flow rate is provided due to the increased volume of the
Цельнометаллический корпус коронки обеспечивает надежность устройства в целом и способствует увеличению ресурса службы резцов за счет массивной конструкции. The all-metal crown housing ensures the reliability of the device as a whole and helps to increase the service life of the cutters due to the massive design.
Наличие дополнительных горизонтальных резцов 6, 7 на боковой поверхности породоразрушающего инструмента обеспечивает: калибровку ствола скважины, что предотвращает осложнения при бурении скважин средней глубины; максимальные зазоры между колонковой трубой и стенками скважины, что обуславливает хорошую очистку забоя скважины от шлама (см. фиг. 2). При этом на наружной поверхности в каждом секторе установлены, по меньшей мере, два резца 6, последовательно, без смещения по вертикальной оси, охлаждаемые продувочным воздухом, которые обеспечивают получение скважины необходимого размера по диаметру. На внутренней поверхности в каждом секторе установлен один резец 7, охлаждаемый продувочным воздухом, и обеспечивает получение керна ненарушенной структуры.The presence of additional
Длина резьбы независимо от ее диаметра составляет 30 мм с увеличением до 2 мм; в пределах того же размера выполняются проточка (3 мм) и сбег резьбы (не превышающий 6 мм). The length of the thread, regardless of its diameter, is 30 mm with an increase of up to 2 mm; within the same size, grooving (3 mm) and thread run (not exceeding 6 mm) are performed.
Число резцов 5 в коронке должно быть подобрано из соображения рациональной насыщенности инструмента из условия бурения в одинаковых условиях, при котором механическая скорость снижается обратно пропорционально корню из числа резцов:The number of
В качестве резцов из сверхтвердого материала возможно применение нанокубического нитрида бора (например, микробор), сравнительные характеристики которого представлены в таблице. Кубический нитрид бора является новым синтетическим сверхтвердым материалом, который по твердости приближается к алмазу, но имеет более высокую теплостойкость, и представляет собой химическое соединение двух элементов - бора (43,6%) и азота (56,4%). Он имеет кристаллическую решетку почти с такими же строением и параметрами, как и алмаз (см. Шипило В. Б., Аниченко Н. Г., Старченко И. М. и др. Структура и свойства композиционных материалов на основе кубического нитрида бора, спеченных при высоком давлении // Сверхтвердые материалы. 1996. № 5. С. 8–12). As cutters from superhard material, it is possible to use nanocubic boron nitride (for example, microboron), the comparative characteristics of which are presented in the table. Cubic boron nitride is a new synthetic superhard material, which is closer to diamond in hardness but has higher heat resistance and is a chemical compound of two elements - boron (43.6%) and nitrogen (56.4%). It has a crystal lattice with almost the same structure and parameters as diamond (see Shipilo V. B., Anichenko N. G., Starchenko I. M., et al. Structure and properties of composite materials based on cubic boron nitride, sintered at high pressure // Superhard materials. 1996. No. 5. P. 8–12).
В процессе бурения следят за работой компрессора и поддерживают заданный режим бурения. После заполнения колонковой трубы керном выполняют подъем бурового снаряда и извлекают на поверхность.In the process of drilling, monitor the operation of the compressor and maintain the specified drilling mode. After filling the core pipe with a core, the drill is lifted and removed to the surface.
Использование настоящей полезной модели позволит увеличить прочностные свойства коронки и их эксплуатационные возможности за счет использования дополнительных горизонтальных резцов, снизить в целом энергоемкость процесса бурения в условиях криолитозоны и обеспечить эффективную проходку скважины и удаление породы с кольцевого забоя, формирования ствола скважины и керна.The use of this utility model will increase the strength properties of the crown and their operational capabilities through the use of additional horizontal cutters, reduce the energy consumption of the drilling process in general in the permafrost zone and ensure efficient penetration of the well and removal of rock from the annular bottom, formation of the borehole and core.
ТаблицаTable
Сравнительная характеристика сверхтвердых материаловComparative characteristics of superhard materials
500 (графитизация)650 (crack formation)
500 (graphitization)
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017104631U RU172461U1 (en) | 2017-02-14 | 2017-02-14 | Drill bit for drilling in cryolithozone conditions (with air purge) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017104631U RU172461U1 (en) | 2017-02-14 | 2017-02-14 | Drill bit for drilling in cryolithozone conditions (with air purge) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU172461U1 true RU172461U1 (en) | 2017-07-11 |
Family
ID=59498818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017104631U RU172461U1 (en) | 2017-02-14 | 2017-02-14 | Drill bit for drilling in cryolithozone conditions (with air purge) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU172461U1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1641974A1 (en) * | 1989-01-27 | 1991-04-15 | Тульский филиал Центрального научно-исследовательского геологоразведочного института | Diamond crown bit for drilling with air-blasting |
| US5025871A (en) * | 1989-04-05 | 1991-06-25 | Aulette Stewart | Drilling method and rotary drill bit crown |
| RU47042U1 (en) * | 2005-01-19 | 2005-08-10 | Федеральное государственное унитарное Научно-исследовательское геологическое предприятие "Тульское НИГП" | CURVED DRILL BIT |
| RU2268348C1 (en) * | 2004-07-26 | 2006-01-20 | Николай Митрофанович Панин | Drilling bit |
| RU157795U1 (en) * | 2015-04-21 | 2015-12-10 | ООО "Завод буровых технологий" | UNIVERSAL DRILL BIT |
-
2017
- 2017-02-14 RU RU2017104631U patent/RU172461U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1641974A1 (en) * | 1989-01-27 | 1991-04-15 | Тульский филиал Центрального научно-исследовательского геологоразведочного института | Diamond crown bit for drilling with air-blasting |
| US5025871A (en) * | 1989-04-05 | 1991-06-25 | Aulette Stewart | Drilling method and rotary drill bit crown |
| RU2268348C1 (en) * | 2004-07-26 | 2006-01-20 | Николай Митрофанович Панин | Drilling bit |
| RU47042U1 (en) * | 2005-01-19 | 2005-08-10 | Федеральное государственное унитарное Научно-исследовательское геологическое предприятие "Тульское НИГП" | CURVED DRILL BIT |
| RU157795U1 (en) * | 2015-04-21 | 2015-12-10 | ООО "Завод буровых технологий" | UNIVERSAL DRILL BIT |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9366089B2 (en) | Cutting element attached to downhole fixed bladed bit at a positive rake angle | |
| CA2571595C (en) | A drill bit | |
| US4892159A (en) | Kerf-cutting apparatus and method for improved drilling rates | |
| CN207553968U (en) | A kind of ultra-short pulse laser-mechanical drill of fixing wing | |
| US8567532B2 (en) | Cutting element attached to downhole fixed bladed bit at a positive rake angle | |
| US11828108B2 (en) | Angled chisel insert | |
| RU2469173C2 (en) | Well drilling bit, and drilling method | |
| CN108625788B (en) | Novel pdc and cone combined drill bit | |
| WO2013029347A1 (en) | Composite bit with rotary cut rock-breaking function | |
| CN102392605A (en) | Compound bit formed by PDC (polycrystalline diamond compact) bits and rotary cutting bit | |
| US20100065332A1 (en) | Method for Drilling with a Fixed Bladed Bit | |
| US20100089648A1 (en) | Fixed Bladed Bit that Shifts Weight between an Indenter and Cutting Elements | |
| WO2013170788A1 (en) | Combination scraping and impacting drill bit | |
| CN110159185A (en) | A kind of hydraulic rotary drill-following reamer | |
| CN110671055A (en) | Design method of PDC drill bit with conical teeth | |
| WO2021090148A1 (en) | Hybrid drill bit | |
| RU172461U1 (en) | Drill bit for drilling in cryolithozone conditions (with air purge) | |
| CN212201911U (en) | Drilling head suitable for drilling hard stratum | |
| CN105888562A (en) | Inclination-proof PDC drill bit capable of easily removing chips | |
| RU119012U1 (en) | DRILLING HEAD | |
| CN105658900A (en) | Fixed cutter drill bit with multiple cutting elements at first radial position to cut core | |
| US2072470A (en) | Drilling tool | |
| US3283837A (en) | Drill bit | |
| RU214947U1 (en) | Universal core bit for core drilling | |
| CN209212160U (en) | It is novel to bore PDC cutter composite drill bit again |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190215 |