RU2004760C1

RU2004760C1 - Bit for percussion-rotary drilling

Info

Publication number: RU2004760C1
Authority: RU
Inventors: Валериан Константинович Шехурдин; Владимир Алексеевич Филонов; Александр Юрьевич Тремба
Original assignee: Валериан Константинович Шехурдин; Владимир Алексеевич Филонов; Александр Юрьевич Тремба
Priority date: 1990-07-20
Filing date: 1990-07-20
Publication date: 1993-12-15

Abstract

Использование: бурение скважин различного назначени ударно-вращательным способом. Сущность изобретени : долото содержит корпус с рабочей поверхностью и размещенные на рабочей поверхности твердосплавные лезвийные вставки. Вставки дел т рабочую поверхность условно по крайней мере на две равные по площади концентричные породоразрушающие зоны, в каждой из которых отношени общей длины лезвий к площади соответствующей зоны равны между собой. Лезвие по крайней мере одной вставки расположено в разных зонах Вставки образуют в центре рабочей поверхности неперекрытую зону, радиус которой составл ет 0,1 радиуса долота 1 з.п.ф-лы, 4 ил.Usage: drilling wells for various purposes by the rotational impact method. SUMMARY OF THE INVENTION: A chisel comprises a body with a working surface and carbide blade inserts placed on the working surface. The inserts divide the working surface conditionally into at least two concentric rock-breaking zones of equal area, in each of which the ratios of the total length of the blades to the area of the corresponding zone are equal to each other. The blade of at least one insert is located in different zones of the Insert. In the center of the working surface, they form an uncovered zone, the radius of which is 0.1 bit radius 1 sfp, 4 silt.

Description

Изобретение относитс к горной проышленности и строительству и предназнаено дл породоразрушающих инструментов л бурени шнуров и скважин в крепких пороах .5 Цель изобретени - увеличение скороти бурени и стойкости долота за счет боее равномерного распределени энергии дара по поверхности забо .The invention relates to the mining industry and construction, and is intended for rock cutting tools for drilling cords and wells in sturdy pores. 5 The purpose of the invention is to increase the drilling speed and bit resistance due to combat even distribution of gift energy over the face surface.

На фиг.1-4 показано предлагаемое до- Ю ото.Figure 1-4 shows the proposed do-Yu from.

« Предлагаемое долото состоит из корпуса 1 с выполненными в нем промывочными каналами 2, кольцевые равновеликие рабочие зоны 3, армированные твердосплавны- 15 ми лезвийными вставками 4.“The proposed bit consists of a housing 1 with flushing channels 2 made therein, ring isometric working zones 3 reinforced with carbide-15 blade inserts 4.

Корпус 1 рабочей поверхности долота разделен на равные по площади Si 82.- Si рабочие зоны 3. Последние армированыс- числом вставок А в соотношении mBi 20 П2В2 niBi, (где щ, П2, и щ - количество лезвийных вставок длиной, равной соответ- ственно ширине Eh, B2 и В| кольцевой рабочей зоне), причем по крайнем мере одна вставка 4 расположена в разных зонах 3 с 25 оставлением неперекрытой зоны в центре рабочей поверхности долота, равной 0,1 радиуса долота.Case 1 of the working surface of the bit is divided into equal working areas of Si 82.- Si area 3. The latter are reinforced with the number of inserts A in the ratio mBi 20 П2В2 niBi, (where ui, P2, and ui are the number of blade inserts with a length equal to, respectively the width of Eh, B2 and B | the annular working area), and at least one insert 4 is located in different zones 3 with 25 leaving an open area in the center of the working surface of the bit, equal to 0.1 radius of the bit.

Долото работает следующим образом.The bit works as follows.

Ударный импульс, проход щий по кор- 30 пусу долота, равномерно передаетс на равные по площади кольцевые рабочие зоны 3. Закрепленные на кольцевых зонах 3 корпуса 1 вставки4 внедр ютс в породу, образу лунки выкола в пределах этих зон. В соот- 35 ветствии с пропорциональным количеством закрепленных твердосплавных лезвийных вставок 4 на рабочих зонах 3, равным mBi П2В2 niBi, в пределах каждой зоны породного забо разрушаетс одинаковый 40 объем породы Vi V2 Vi.A shock pulse propagating through the body of the bit 30 is uniformly transmitted to an equal-sized annular working zones 3. Fixed on the annular zones 3 of the housing 1 of the insert 4 are introduced into the rock, forming a puncture hole within these zones. In accordance with the proportional number of fixed carbide blade inserts 4 on the working zones 3, equal to mBi П2В2 niBi, within each zone of the rock face the same 40 volume of rock Vi V2 Vi is destroyed.

Расположенные вставки 4 на рабочей поверхности долота в разных зонах разрушают породу как в пределах кольцевых зон, так и на границах этих зон. При неоднократ- 45The inserted inserts 4 on the working surface of the bit in different zones destroy the rock both within the annular zones and at the borders of these zones. When repeatedly 45

ном повороте бурового долота в рабочем режиме вокруг своей оси обеспечиваетс равномерное разрушение породы по всему кольцевому породному забою. В центре рабочей поверхности долота кольцева зона радиусом, равным 0,1 радиуса долота, остаетс неперекрытой твердосплавной вставкой, что создает условие перераспределени до 10% зне-ргии ударного импульса на зоны, армированной твердосплавными лезвийными вставками, и соответственно, увеличение глубины лунок выкола в этих зонах . Формируемый в центре породного забо керн разрушаетс эпизодически по мере увеличени его высоты матрицей долота , а также за счет разупрочнени его трещинами , образованными под действием сил дра разрушени от лунок выкола вокруг керна.By turning the drill bit in operating mode around its axis, uniform rock destruction is ensured over the entire annular rock face. In the center of the working surface of the bit, the annular zone with a radius of 0.1 of the radius of the bit remains an unblocked carbide insert, which creates a condition for redistributing up to 10% of the impact pulse energy to the zones reinforced with carbide blade inserts, and, accordingly, increasing the depth of the puncture holes in these areas. The core formed in the center of the rock fence collapses episodically as its height increases with the bit matrix, and also due to its softening with cracks formed under the action of the core of destruction from puncture holes around the core.

Таким образом, за счет рациональногр распределени твердосплавных лезвийных вставок на рабочей поверхности долота благодар равномерному распределению ударной нагрузки, приход щейс на единицу длины твердосплавной вставки, при контакте с породным забоем, за счет исключени перенапр жени на участках лезвий увеличиваетс стойкость лезвий и долота в целом, причем за счет распределени энергии ударных импульсов по поверхности забо в пределах равных кольцевых зон и формировани в центре забо породного керна стабилизируетс процесс разрушени породы на забое и увеличиваетс глубина внедрени твердосплавных лезвийных вставок по асему породному згбою, тем самым повышаетс скорость бурени долотом.Thus, due to the rational distribution of the carbide blade inserts on the working surface of the bit, due to the uniform distribution of the shock load per unit length of the carbide insert, in contact with the rock face, due to the elimination of overvoltage in the sections of the blades, the resistance of the blades and the bit as a whole increases. moreover, due to the distribution of energy of shock pulses along the surface of the face within equal annular zones and the formation in the center of the side of the rock core, the process is stabilized destruction of the rock at the bottom and the depth of penetration of carbide blade inserts along the bottom of the rock drift increases, thereby increasing the speed of drilling with a chisel.

(56) Иванов К.И. и др. Буровой инструмент с резьбой веревочного профил дл бурени глубоких взрывных скважин. Атлас рабочих чертежей, 1967, с. 23-33, 45.(56) Ivanov K.I. et al. Rope profile threaded drilling tool for drilling deep blast holes. Atlas of working drawings, 1967, p. 23-33, 45.

Патент Великобритании № 1069264, кл. Е 21 С 13/06, опублик. 1967.UK patent No. 1069264, CL E 21 C 13/06, published. 1967.

Claims

The claims

1 DRILL FOR SHOCK-ROTARY DRILLING, comprising a body with a working surface and carbide-bladed inserts placed on the working surface, dividing this surface conditionally into at least two concentric rock-crushing zones, in each of which the ratios of the total length of the blades to the area of the corresponding zone are equal between and forming in its center its uncovered zone, characterized in that, in order to improve the drilling speed and bit stability due to a more uniform distribution of impact energy over the surface for example, the area of the conditional zones between each other, while the blade of at least one insert is located in different zones.

2. A bit according to claim 1, characterized in that the radius of the non-covered zone in the center of the working surface is 0.1 bit radius.

J J,

Figure 1

FIG. g

Fig.Z

Fig. B

g