RU2168601C1

RU2168601C1 - Blade drilling bit

Info

Publication number: RU2168601C1
Application number: RU99121976/03A
Authority: RU
Inventors: А.Г. Мессер; Е.А. Мокин
Original assignee: ОАО НПО "Буровая техника"
Priority date: 1999-10-19
Filing date: 1999-10-19
Publication date: 2001-06-10

Abstract

FIELD: rock-cutting tools, particularly, blade drilling bits. SUBSTANCE: blade drilling bit has body and stepped cutting head made of separate sectors and reinforced with rock-cutting members. Jet nozzles are located between sectors. Each sector step is made with, at least, two concentric surfaces. Protruding surface carries rock-cutting members, and internal surface deepens into body. Projecting and deepened surfaces alternate by sectors and by length of bit circumference. Nozzles are installed at different levels, and their center of opening is located on middle radius of surface deepened into body. EFFECT: higher penetration rate and operating stability of bit cutting members due to improved their washing, cooling and quality cleaning from cuttings. 3 dwg

Description

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно - к буровым лопастным долотам. The invention relates to a rock cutting tool, and in particular to drill blade bits.

Известно лопастное долото, включающее корпус с промывочными каналами и ступенчатые лопасти, закрепленные на корпусе и армированные режущими элементами (С.М. Кулиев и др. Основы и опыт бурения ступенчатыми долотами. - Баку, 1967, с. 23). A blade chisel is known, which includes a casing with flushing channels and stepped blades fixed to the casing and reinforced with cutting elements (S. M. Kuliev et al. Fundamentals and experience of drilling with stepped chisels. - Baku, 1967, p. 23).

Однако у этого долота периферийные участки являются опережающими и из-за недостаточной промывки интенсивно изнашиваются в процессе бурения. Это является причиной быстрого снижения механической скорости в процессе бурения и прекращения долбления. However, the peripheral sections of this bit are leading and, due to insufficient washing, wear out intensively during drilling. This is the reason for the rapid decrease in mechanical speed during drilling and the cessation of chiselling.

Ближайшим техническим решением, выбранным за прототип, является буровое лопастное долото, включающее корпус, выполненный из отдельных секторов ступенчатый режущий торец с промывочными каналами и расположенные между секторами промывочные насадки (патент США N 4098363, кл. 175-329, 1978 г.). Недостатком долота является опережающий износ периферийной части верхних ступеней, что приводит к изменению формы забоя скважины, при этом увеличивается контактная площадь вооружения и площадь поверхности забоя, что снижает механическую скорость бурения. The closest technical solution chosen for the prototype is a drill blade, including a housing made of separate sectors, a stepped cutting end with flushing channels and flushing nozzles located between the sectors (US patent N 4098363, CL 175-329, 1978). The disadvantage of the bit is the anticipated wear of the peripheral part of the upper stages, which leads to a change in the shape of the bottom of the well, while the contact area of the weapon and the surface area of the bottom increase, which reduces the mechanical drilling speed.

Задачей изобретения является повышение механической скорости бурения и эксплуатационной стойкости режущих элементов долота за счет повышения износостойкости резцов периферийных ступеней благодаря улучшению их промывки и охлаждения. The objective of the invention is to increase the mechanical drilling speed and operational stability of the cutting elements of the bit by increasing the wear resistance of the peripheral stage cutters due to the improvement of their washing and cooling.

Поставленная задача решается за счет того, что в буровом лопастной долоте, содержащем корпус, выполненный из отдельных секторов ступенчатый режущий торец с породоразрушающими элементами и промывочными каналами и расположенные между секторами промывочные насадки, каждая ступень сектора выполнена, по меньшей мере, с двумя концентрическими - выступающей и углубленной - поверхностями, чередующимися по секторам и по длине окружности долота, причем на выступающей поверхности размещены породоразрушающие элементы, а внутренняя - углублена в тело корпуса, при этом промывочные насадки установлены на разных уровнях, а центры отверстий промывочных насадок размещены на среднем радиусе поверхности, углубленной в тело корпуса. The problem is solved due to the fact that in the drill paddle bit containing a housing made of separate sectors a stepped cutting end with rock cutting elements and flushing channels and flushing nozzles located between sectors, each stage of the sector is made with at least two concentric - protruding and recessed - surfaces alternating in sectors and along the circumference of the bit, moreover, rock-cutting elements are placed on the protruding surface, and the inner one is recessed into the housing, while the washing nozzles are installed at different levels, and the centers of the holes of the washing nozzles are located on the average radius of the surface deepened in the body of the housing.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображено долото со стороны рабочего торца, на фиг. 2 - его сечение по А-А. The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows the bit from the side of the working end, in FIG. 2 - its section along AA.

Долото содержит корпус 1, выполненный из отдельных секторов, ступенчатый режущий торец 2 и породоразрушающие элементы 3. Каждая ступень сектора имеет, по меньшей мере, две концентрические поверхности. Внутренняя поверхность 4 углублена в тело корпуса и служит промывочным каналом. Корпус имеет гидромониторные насадки 5 и пазы 6. На концентрической выступающей поверхности 7 размещены породоразрушающие элементы 3. По длине окружности каждой ступени поверхности 7 и 4 чередуются по ступеням. Выходные отверстия промывочных насадок 5 размещены на разных уровнях между секторами, причем центр отверстия размещен на среднем радиусе поверхности, углубленной в тело корпуса. The bit contains a housing 1 made of separate sectors, a stepped cutting end 2 and rock cutting elements 3. Each stage of the sector has at least two concentric surfaces. The inner surface 4 is recessed into the body of the housing and serves as a flushing channel. The casing has hydraulic nozzles 5 and grooves 6. On the concentric protruding surface 7 rock-breaking elements 3 are placed. Along the circumference of each step, surfaces 7 and 4 alternate in steps. The outlet openings of the washing nozzles 5 are placed at different levels between the sectors, and the center of the hole is placed on the average radius of the surface deepened in the body of the housing.

Работа долота на забое осуществляется следующим образом. The work of the bit at the bottom is as follows.

Долото вращают и создают на него осевую нагрузку. Породоразрушающие элементы 3 разрушают горную породу резанием, образуя шлам. Шлам частично попадает в каналы 4, частично остается под режущими элементами. Промывочный раствор, вытекая из насадок 5, попадает в каналы 4. Создавшийся окружной поток, вымывая шлам, очищает и охлаждает группы резцов, расположенных на ступенях, и вытекает в выводные каналы 6. The bit is rotated and creates an axial load on it. Rock-breaking elements 3 destroy the rock by cutting, forming a slurry. The sludge partially enters the channels 4, partially remains under the cutting elements. The washing solution, flowing out of the nozzles 5, enters the channels 4. The created circumferential stream, washing the sludge, cleans and cools the groups of cutters located on the steps, and flows into the outlet channels 6.

Преимуществом заявляемого долота по сравнению с известным является повышение механической скорости бурения и повышение эксплуатационной стойкости режущих элементов за счет обеспечения эффективной промывки и качественной очистки от шлама резцов периферийных ступеней. An advantage of the inventive bit compared to the known one is an increase in the mechanical drilling speed and an increase in the operational stability of the cutting elements by providing effective flushing and high-quality cleaning of the cutters of the peripheral stages from sludge.

Claims

A drill blade containing a body made of separate sectors a stepped cutting end with rock cutting elements and flushing channels and flushing nozzles located between the sectors, characterized in that each stage of the sector is made with at least two concentric - protruding and recessed - surfaces, alternating in sectors and along the circumference of the bit, moreover, rock-cutting elements are placed on the protruding surface, and the inner surface is deepened into the body of the body, etc. This washing nozzles are installed on different levels, and the hole centers flushing nozzles are arranged at the middle radius surface, recessed into the body of the housing.