RU1779738C - Cutting-shearing drilling bit - Google Patents

Cutting-shearing drilling bit

Info

Publication number
RU1779738C
RU1779738C SU4745488A SU4745488A RU1779738C RU 1779738 C RU1779738 C RU 1779738C SU 4745488 A SU4745488 A SU 4745488A SU 4745488 A SU4745488 A SU 4745488A RU 1779738 C RU1779738 C RU 1779738C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
emitter
hydrodynamic
cylindrical
chamber
swirl chamber
Prior art date
Application number
SU4745488A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мидхат Рахматуллич Мавлютов
Леонид Александрович Алексеев
Гниятулла Гарифуллович Ишбаев
Хамза Исхакович Акчурин
Александр Александрович Волошин
Виль Файзуллович Галиакбаров
Салават Имамгаязович Файзылгаянов
Наиль Булатович Шарипов
Original Assignee
Конструкторско-Технологическое Бюро Технических Средств Бурения Скважин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конструкторско-Технологическое Бюро Технических Средств Бурения Скважин filed Critical Конструкторско-Технологическое Бюро Технических Средств Бурения Скважин
Priority to SU4745488A priority Critical patent/RU1779738C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1779738C publication Critical patent/RU1779738C/en

Links

Abstract

Использование: породоразрушающий инструмент дл  бурени  скважин. Сущность изобретени : буровое долото содержит полый корпус, породоразрушающие элементы, гидродинамический излучатель. Гидродинамический излучатель выполнен в виде цилиндрической камеры завихрени  с тангенциальными входными каналами. Гидромониторные насадки установлены соосно. Между насадками расположена эжекционна  камера, котора  соединена посредством цилиндрической трубки с гидродинамическим излучателем, Цилиндрическа  трубка установлена в центре цилиндрической камеры завихрени  излучател . 2 ил.Usage: rock cutting tool for drilling wells. SUMMARY OF THE INVENTION: a drill bit comprises a hollow body, rock cutting elements, a hydrodynamic emitter. The hydrodynamic emitter is made in the form of a cylindrical swirl chamber with tangential inlet channels. The hydraulic nozzles are mounted coaxially. An ejection chamber is located between the nozzles, which is connected by means of a cylindrical tube to a hydrodynamic emitter. A cylindrical tube is mounted in the center of the cylindrical swirl chamber of the emitter. 2 ill.

Description

ЁYo

Изобретение относитс  к породоразру- шающему инструменту, а именно к долотам режуще-скалывающего действи  дл  бурени  скважин.The invention relates to a rock cutting tool, and in particular to cutting-chipping bits for drilling wells.

Известно буровое долото, в котором посредством эжекции удал етс  шлам из застойных зон 1.A drill bit is known in which sludge from stagnant zones 1 is removed by ejection.

Недостатком этого долота  вл етс  его низка  эффективность, т.к. не используетс  эффект гидромониторного разрушени .The disadvantage of this bit is its low efficiency, because the effect of hydromonitor destruction is not used.

Известно также буровое долото, содержащее полый корпус, породоразруша- ющие элементы и гидродинамический излучатель 2.A drill bit containing a hollow body, rock cutting elements and a hydrodynamic emitter 2 is also known.

Недостаток данного долота заключаетс  в том, что, улучшэ  эффективность воздействи  струи промывочной жидкости на горную породу с точки зрени  разрушени , не обеспечиваютс  услови  своевременного выноса разрушенной породы из зоны разрушени  из-за образовани  застойных зон.The disadvantage of this bit is that, improving the effectiveness of the action of the jet of washing liquid on the rock from the point of view of destruction, the conditions for the timely removal of the destroyed rock from the destruction zone due to the formation of stagnant zones are not provided.

Цель изобретени  - повышение эффективности работы бурового долота за счет улучшени  очистки и усилени  разр жени  в приосевой зоне излучател ,The purpose of the invention is to increase the efficiency of the drill bit by improving cleaning and enhancing the discharge in the axial region of the emitter;

Указанна  цель достигаетс  тем, что гидродинамический излучатель, установленный в корпусе бурового долота, выполнен в виде цилиндрической камеры завихрени  с тангенциальными входными каналами. Кроме того, буровое долото снабжено двум  гидромониторными насадками, установленными соосно, с эжекционной камерой между ними, котора  соединена посредством цилиндрической трубки с гидродинамическим излучателем, причем цилиндрическа  трубка установлена в центре цилиндрической камеры завихрени  излучател .This goal is achieved in that the hydrodynamic emitter installed in the body of the drill bit is made in the form of a cylindrical swirl chamber with tangential inlet channels. In addition, the drill bit is provided with two hydromonitor nozzles mounted coaxially with an ejection chamber between them, which is connected by means of a cylindrical tube to a hydrodynamic emitter, the cylindrical tube being installed in the center of the cylindrical swirl chamber of the emitter.

Отличием предложенного изобретени  от прототипа  вл етс  то, что в корпусе бурового долота установлены гидродинамические излучатели, выполненные в видеThe difference of the proposed invention from the prototype is that in the body of the drill bit mounted hydrodynamic emitters, made in the form

VIVI

х| Юx | YU

VIVI

соwith

0000

цилиндрической камеры завихрени  с тангенциальными входными каналами, причем камера завихрени  излучател  посредством цилиндрической трубки, установленной в центре, соединена с эжекционной камерой, образованной в корпусе долота между двум  гидромониторными насадками, установленными соосно.a cylindrical swirl chamber with tangential inlet channels, the emitter swirl chamber being connected in the center by means of a cylindrical tube mounted in the center and connected to an ejection chamber formed in the bit body between two nozzles mounted coaxially.

Данное отличие позвол ет признать за вл емое изобретение соответствующим критерию новизна.This difference makes it possible to recognize the claimed invention as meeting the criterion of novelty.

В данном изобретении предлагаетс  принципиально новый подход, исключающий образование застойных зон на забое за счет применени  струй, имеющих закрученный характер течени . Известно, что на участках взаимодействи  двух смежных закрученных струй застойные зоны не образуютс . Последнее позвол ет обеспечить своевременный вынос разрушенной породы , не допускать вторичного перемалывани  шлама и в целом улучшать очистку забо  скважины. Гидродинамические излучатели вихревого типа за счет разр жени , возникающего в камере завихрени , обеспечивают более интенсивное расширение струи промывочной жидкости (по сравнению с обычной незакрученной струей), переход щее в пристеночное течение, что позвол ет лучше омывать рабочую поверхность долота . Причем усиление разр жени  в камере завихрени  излучател  посредством цилиндрических трубок, гидромониторных насадок и эжекционной камерой между ними позвол ет повысить мощность КПД излучател  и в целом эффективность бурового долота .The present invention proposes a fundamentally new approach, eliminating the formation of stagnant zones at the bottom due to the use of jets having a swirling flow pattern. It is known that stagnation zones are not formed in the areas of interaction of two adjacent swirling jets. The latter makes it possible to ensure timely removal of the destroyed rock, to prevent secondary grinding of the sludge, and to generally improve the cleaning of the bottom of the well. Vortex-type hydrodynamic emitters, due to the discharge that occurs in the vortex chamber, provide a more intensive expansion of the flushing fluid stream (as compared with a conventional non-swirling stream), which transfers to the near-wall flow, which makes it possible to better wash the working surface of the bit. Moreover, enhancing the vacuum in the emitter swirl chamber by means of cylindrical tubes, jetting nozzles and an ejection chamber between them makes it possible to increase the emitter efficiency and overall drill bit efficiency.

Таким образом за вл емое изобретение можно признать соответствующим критерию существенные отличи .Thus, substantial differences can be recognized as meeting the criteria of the claimed invention.

На фиг.1 изображено буровое долото, разрез; на фиг.2 - разрез А-А излучател .Figure 1 shows the drill bit, a section; figure 2 - section aa emitter.

Буровое долото состоит из полого корпуса 1, армированного породоразрушаю- щими элементами, в корпусе расположены гидродинамический излучатель 2 (количество их выбираетс , исход  из технологических условий бурени : объем прокачиваемой жидкости, допустимый перепад давлени  при прокачке) и две гидромониторные насадки 3 с эжекционной камерой 4 между ними. Гидродинамический излучатель представл ет собой цилиндрическую камеру завихрени  с тангенциальными входными каналами 5 (фиг.2). В центре цилиндрической камеры завихрени  излучател  установлена цилиндрическа  трубка 6, другой конец которой подведен к эжекционной камере 4. В случае, если количество излучателей больше одного, то цилиндрическа The drill bit consists of a hollow body 1, reinforced with rock cutting elements, a hydrodynamic emitter 2 is located in the body (the number of them is selected, based on the drilling conditions: volume of pumped fluid, allowable pressure drop during pumping) and two hydraulic nozzles 3 with an ejection chamber 4 between them. The hydrodynamic emitter is a cylindrical swirl chamber with tangential inlet channels 5 (Fig. 2). A cylindrical tube 6 is installed in the center of the cylindrical swirl chamber of the emitter, the other end of which is connected to the ejection chamber 4. If the number of emitters is more than one, then the cylindrical

трубка б из каждой камеры завихрени  соедин етс  в общий коллектор 7 (как показано на чертеже), от которого подводитс  патрубок к эжекционной камере 4. Не исключаетс  возможность, когда дл  каждого излучател  или группы эжекци  обеспечиваетс  посредством отдельной пары гидромониторных насадок с эжекционной камерой. Буровое долото работает следующимthe tube b from each vortex chamber is connected to a common collector 7 (as shown in the drawing), from which the pipe is led to the ejection chamber 4. It is possible that for each emitter or group an ejection is provided by means of a separate pair of jetting nozzles with an ejection chamber. Drill bit works as follows

0 образом.0 way.

При вращении долота к нему прикладываетс  осева  нагрузка и подаетс  промывочна  жидкость, котора  через тангенциальные входные каналы 5 поступа5 ет в камеру завихрени  гидродинамичекого излучател  2, образу  в камере периферийное закрученное течение, где в приосевой зоне образуетс  противоток промывочной жидкости, вызывающий пульсацию давле0 ни  жидкости, воздействующей на забой. Выход  из излучател  стру  за счет пульсаций давлени  жидкости, воздействует на породу , вызыва  разрушение и доразрушение зон предразрушени  горной породы. Закру5 ченный характер течени  струи на выходе из излучател  исключает возможность образовани  застойных зон, поскольку на участках взаимодействи  закрученных струй зоны не образуютс , наблюдаетс  интенсивна When the bit rotates, an axial load is applied to it and a flushing fluid is supplied, which through tangential inlet channels 5 enters the swirl chamber of the hydrodynamic emitter 2, forming a peripheral swirling flow in the chamber, where a countercurrent of flushing fluid forms in the paraxial zone, causing pulsation of pressure of the fluid, affecting the face. The output of the jet emitter due to pulsations of the fluid pressure acts on the rock, causing the destruction and pre-destruction of the rock pre-destruction zones. The swirling nature of the flow of the jet at the exit from the emitter eliminates the possibility of the formation of stagnant zones, since no zones are formed in the areas of interaction of the swirling jets.

0 турбулентность потока, что позвол ет обеспечить лучший отрыв шлама, его своевременное удаление с забо  и позвол ет не- допускать вторичного перемалывани . Кроме того, за счет закрученного характера0 turbulence of the flow, which allows for better separation of the sludge, its timely removal from the bottom and allows for the prevention of secondary grinding. In addition, due to the swirling nature

5 течени  потока в камере завихрени  гидродинамического излучател  в приосевой зоне возникает разр жение, обеспечивающее более интенсивное расширение струи промывочной жидкости (по сравнению с обыч0 ной незакрученной струей), переход щее в пристеночное течение, что позвол ет лучше омывать рабочую поверхность долота.In the flow of the flow in the swirl chamber of the hydrodynamic emitter in the axial zone, a rarefaction occurs, which provides a more intensive expansion of the flushing fluid stream (compared to a conventional non-swirling stream), which passes into the near-wall flow, which allows better washing of the working surface of the bit.

Друга  часть промывочной жидкости, подающейс  в полый корпус бурового доло5 та, поступает в гидромониторную насадку 3, котора  подает эту жидкость в последующую гидромониторную насадку, при этом в эжекционной камере 4 создаетс  разрежение , усиливающее разрежение в камере за0 вихрени  излучател  .посредством патрубка 8, коллектора 7 и цилиндрических трубок 6. Дополнительное разрежение, создаваемое камерой 4, позвол ет за счет увеличени  зоны разрежени  в камере завихрени  из5 лучател  увеличить его мощностью и КПД и тем самым повышаетс  эффективность работы бурового долота (увеличение механической скорости бурени  и проходки на долото). В результате интенсификации работы излучател  на выходе его увеличиваетс  амплитуда пульсаций давлени  жидкости , что позвол ет более эффективно отрывать выбуренную породу от забо , интенсифицировать процесс разрушени  и доразрушени  горной породы.Another part of the flushing fluid supplied to the hollow body of the drill bit 5 enters the hydraulic monitor nozzle 3, which supplies this fluid to the subsequent hydraulic monitor nozzle, while a rarefaction is created in the ejection chamber 4, which enhances the rarefaction in the emulsion swirl chamber by means of the nozzle 8, collector 7 and cylindrical tubes 6. The additional rarefaction created by the chamber 4 allows, by increasing the rarefaction zone in the swirl chamber of the emitter 5, to increase its power and efficiency, thereby increasing ciency of the drill bit (increase mechanical drilling speed and penetration on bit). As a result of intensifying the operation of the emitter at its output, the amplitude of the pulsations of the liquid pressure increases, which makes it possible to more effectively tear the cuttings out of the bottom, and intensify the process of rock destruction and additional destruction.

Claims (1)

Формула изобретени  Буровое долото режуще-скалывающего действи , включающее полый корпус с гидродинамическими излучател ми, и армированный породоразрушающими элементами , отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности его рабоФиг 7SUMMARY OF THE INVENTION A cutting-chipping drill bit, comprising a hollow body with hydrodynamic emitters, and reinforced with rock cutting elements, characterized in that, in order to increase the efficiency of its operation, FIG. 7 00 ты за счет увеличени  мощности излучател , оно снабжено эжекционным узлом, выполненным в виде двух гидромониторных насадок , установленных соосно, с камерой между ними, соединенной посредством цилиндрической трубки с гидродинамическим излучателем, причем гидродинамический излучатель выполнен в виде цилиндрической камеры завихрени  с тангенциальными входными каналами, а цилиндрическа  трубка установлена в центре цилиндрической камеры завихрени .By increasing the power of the emitter, it is equipped with an ejection unit made in the form of two nozzles mounted coaxially with a chamber between them, connected by means of a cylindrical tube with a hydrodynamic emitter, and the hydrodynamic emitter is made in the form of a cylindrical swirl chamber with tangential input channels, and a cylindrical tube is mounted in the center of the cylindrical swirl chamber. Фиг. 2.FIG. 2.
SU4745488A 1989-10-03 1989-10-03 Cutting-shearing drilling bit RU1779738C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4745488A RU1779738C (en) 1989-10-03 1989-10-03 Cutting-shearing drilling bit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4745488A RU1779738C (en) 1989-10-03 1989-10-03 Cutting-shearing drilling bit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1779738C true RU1779738C (en) 1992-12-07

Family

ID=21472744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4745488A RU1779738C (en) 1989-10-03 1989-10-03 Cutting-shearing drilling bit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1779738C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487984C1 (en) * 2012-03-30 2013-07-20 Николай Митрофанович Панин Expander

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1134690, кл. Е 21 В 10/60, 1985, Авторское свидетельство СССР № 883312, кл. Е 21 В 10/60, 1981. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487984C1 (en) * 2012-03-30 2013-07-20 Николай Митрофанович Панин Expander

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2224090C2 (en) Device for providing hydrodynamic influence on well walls
RU2062862C1 (en) Nozzle for one-piece drilling tool
RU1779738C (en) Cutting-shearing drilling bit
JPH06257371A (en) Purifier for hole peripheral section
RU2065918C1 (en) Drilling bit for cutting and chopping action
RU2006567C1 (en) Cutting-and-shearing drill bit
RU2086747C1 (en) Drill bit of cutting-breaking action
RU2310078C2 (en) Pulsed liquid jet generation method and device
GB2277758A (en) A drill bit equipped with vortex nozzles
RU221064U1 (en) Hydrodynamic emitter
RU2049218C1 (en) Device for cleaning and vibration treatment of well walls
RU2020292C1 (en) Above-bit ejector pump
SU829850A1 (en) Water-jet rock-breaking tool
RU2165020C1 (en) Hydraulic giant nozzle
SU1579972A1 (en) Drilling bit extension piece
RU2038466C1 (en) Hydroperforator
SU1049684A1 (en) Vertical bore-hole pumping unit
RU2021471C1 (en) Jet-type nozzle for drill bit
RU2052069C1 (en) Three-cone hole reamer
SU939714A1 (en) Drilling bit
SU1188327A1 (en) Hydraulic monitor drill
RU2235845C1 (en) Jet-ejector head of drill bit
RU2114280C1 (en) Double-stage pulsator for treatment of bottom-hole zone in oil bed
SU1470932A1 (en) Ejector-type core tool
SU826024A1 (en) Apparatus for dust suppressing

Legal Events

Date Code Title Description
REG Reference to a code of a succession state

Ref country code: RU

Ref legal event code: MM4A

Effective date: 20051004