RU2179620C2 - Drag drill bit - Google Patents
Drag drill bit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2179620C2 RU2179620C2 RU98120746/03A RU98120746A RU2179620C2 RU 2179620 C2 RU2179620 C2 RU 2179620C2 RU 98120746/03 A RU98120746/03 A RU 98120746/03A RU 98120746 A RU98120746 A RU 98120746A RU 2179620 C2 RU2179620 C2 RU 2179620C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- branch pipe
- drill bit
- flexible pipe
- blade
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drilling Tools (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым лопастным долотам режуще-скалывающего действия, и применяются при бурении скважин. The invention relates to a rock cutting tool, namely to drilling paddle bits of cutting-chipping action, and are used when drilling wells.
Известно буровое лопастное долото режуще-скалывающего действия, содержащее корпус с центральным отверстием, лопасти со вставными зубками, гибкий патрубок, закрепленный верхним концом соосно к корпусу, отклонитель в виде полусферы, причем отклонитель жестко закреплен на лопастях соосно корпусу с возможностью образования зазора между нижним торцом гибкого патрубка и полусферической поверхностью отклонителя (1). Known drill blade cutting and shearing action, comprising a housing with a Central hole, the blades with inserted teeth, a flexible pipe fixed with the upper end coaxially to the housing, a diverter in the form of a hemisphere, the diverter rigidly mounted on the blades coaxially with the housing with the possibility of a gap between the lower end flexible pipe and hemispherical surface of the deflector (1).
Недостатком данного долота является то, что неэффективно используется энергия промывочной жидкости для создания по величине знакопеременного перепада давления между секторами на забое скважины (примем: сектор - это поверхность забоя, образованная между двумя соседними лопастями долота). The disadvantage of this bit is that the energy of the flushing liquid is used inefficiently to create the largest alternating pressure drop between the sectors at the bottom of the well (assume: a sector is the bottom surface formed between two adjacent bits of the bit).
Данная конструкция долота является симметричной. Наличие отклонителя, выполненного в виде полусферы и установленного по оси долота на лопастях, не приводит к асимметрии в конструкции долота. This bit design is symmetrical. The presence of a diverter made in the form of a hemisphere and mounted along the axis of the bit on the blades does not lead to asymmetry in the design of the bit.
Таким образом, колебание гибкого патрубка будет происходить за счет только флуктуации скорости течения жидкости в самом патрубке (турбулентный режим течения). Thus, the oscillation of the flexible pipe will occur due only to fluctuations in the fluid flow rate in the pipe itself (turbulent flow mode).
Турбулентный режим течения жидкости характеризуется высокой частотой и малой величиной амплитуды колебания жидкости перпендикулярно течению. The turbulent mode of fluid flow is characterized by a high frequency and a small amplitude of fluid oscillations perpendicular to the flow.
В связи с этим колебание нижнего конца гибкого патрубка будет происходить с малой величиной амплитуды и высокой частотой. Поэтому величины знакопеременных перепада давления и скорости движения жидкости в подлопастном пространстве между секторами будут незначительными, что в свою очередь ведет к некачественной очистке межзубковых пространств. Некачественная очистка межзубковых пространств ухудшает охлаждение вставных зубков. При этом снижается эффективность и надежность работы лопастного долота. In this regard, the oscillation of the lower end of the flexible pipe will occur with a small amplitude and a high frequency. Therefore, the magnitude of alternating pressure drop and fluid velocity in the subscapular space between sectors will be insignificant, which in turn leads to poor-quality cleaning of interdental spaces. Poor cleaning of the interdental spaces impairs the cooling of the inserted teeth. This reduces the efficiency and reliability of the blade.
Целью изобретения является повышение эффективности и надежности работы лопастного долота режуще-скалывающего действия путем эффективного использования энергии промывочной жидкости за счет увеличения амплитуды колебания нижнего конца гибкого патрубка. The aim of the invention is to increase the efficiency and reliability of the blade bits cutting-shearing action by efficiently using the energy of the flushing fluid by increasing the amplitude of the lower end of the flexible pipe.
Указанная цель достигается тем, что нижний конец гибкого патрубка снабжен насадкой и грузом, выполненным в виде втулки, и верхняя часть одной из лопастей в полости центрального отверстия имеет или геометрическую форму, или геометрические размеры, отличные от других. This goal is achieved by the fact that the lower end of the flexible pipe is equipped with a nozzle and a load made in the form of a sleeve, and the upper part of one of the blades in the cavity of the central hole has either a geometric shape or geometric dimensions different from others.
Выполнением верхней части одной из лопастей в полости центрального отверстия, отличающейся от других, вводится асимметрия в конструкцию долота. By performing the upper part of one of the blades in the cavity of the central hole, which is different from the others, asymmetry is introduced into the design of the bit.
При работе долота на забое скважины из-за асимметрии в конструкции его возникает отклоняющая сила, действующая на гибкий патрубок. Эта сила возникает в результате действия отраженных потоков промывочной жидкости от забоя скважины и поверхностей лопастей и центрального отверстия на гибкий патрубок. When the bit is operated at the bottom of the well due to asymmetry in its design, a deflecting force arises acting on the flexible pipe. This force arises as a result of the effect of reflected flows of drilling fluid from the bottom of the well and the surfaces of the blades and the central hole on the flexible pipe.
В результате вращения долота возникает дополнительная центробежная сила, действующая на гибкий патрубок, из-за установки на нижний его конец насадки и груза, выполненного в виде втулки. В результате действия этих сил на гибкий патрубок нижний конец его отклоняется на большую величину от оси долота по сравнению с прототипом. Вследствие вращения долота и движения промывочной жидкости по гибкому патрубку на последний действует Кориолисова сила. При этом Кориолисова сила будет направлена противоположно вращению долота. В результате действия этой силы нижний конец патрубка набежит на поверхность одной из лопастей. Под действием потоков, отраженных от поверхностей лопасти на нижний конец гибкого патрубка, последний отклонится от поверхности лопасти и т д. As a result of the rotation of the bit, an additional centrifugal force arises, acting on the flexible pipe, due to the installation of a nozzle and a load made in the form of a sleeve on its lower end. As a result of the action of these forces on the flexible pipe, its lower end deviates by a large amount from the axis of the bit in comparison with the prototype. Due to the rotation of the bit and the movement of the flushing fluid along the flexible nozzle, the Coriolis force acts on the latter. In this case, the Coriolis force will be directed opposite to the rotation of the bit. As a result of this force, the lower end of the nozzle will run onto the surface of one of the blades. Under the action of flows reflected from the surfaces of the blade to the lower end of the flexible pipe, the latter deviates from the surface of the blade, etc.
Таким образом, нижний конец гибкого патрубка будет описывать сложное движение. Вследствие такого движения нижнего конца гибкого патрубка поток промывочной жидкости будет направляться последовательно-ориентированно то на один сектор, то на другой и т. д., но при этом амплитуда колебания нижнего конца гибкого патрубка данного долота увеличится по сравнению с прототипом, так как имеется в предложенном долоте асимметрия и дополнительный груз в виде насадки и втулки. Thus, the lower end of the flexible pipe will describe a complex movement. Due to this movement of the lower end of the flexible pipe, the flow of washing liquid will be directed sequentially oriented to one sector, then to the other, etc., but the amplitude of the lower end of the flexible pipe of this bit will increase compared to the prototype, since the proposed bit asymmetry and additional load in the form of nozzles and sleeves.
Вследствие увеличения амплитуды колебания нижнего конца гибкого патрубка промывочная жидкость, истекающая из гибкого патрубка, через определенные отрезки времени будет направляться то в один сектор, то в другой и т д. Due to the increase in the amplitude of oscillation of the lower end of the flexible pipe, the flushing fluid flowing out of the flexible pipe will be directed to certain sectors, then to the other, and so on.
При этом будет происходить эжектирование промывочной жидкости последовательно-ориентированно с других секторов, что способствует снижению давления в этих секторах. Вследствие этого увеличиваются значения знакопеременных перепада давления между секторами и скорости движения промывочной жидкости в межзубковом пространстве, что в свою очередь ведет к лучшим условиям очистки межзубковых пространств и охлаждения вставных зубков долота. In this case, ejection of the flushing fluid will be sequentially oriented from other sectors, which helps to reduce the pressure in these sectors. As a result of this, the values of alternating pressure difference between sectors and the speed of the washing fluid in the interdental space increase, which in turn leads to better conditions for cleaning the interdental spaces and cooling the insert teeth of the bit.
В результате этого увеличивается эффективность и надежность работы за счет сохранения вставных зубьев. As a result of this, the efficiency and reliability of operation is increased due to the preservation of the insertion teeth.
На фиг.1 показан вид снизу бурового лопастного долота; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг.4 - разрез В-В на фиг. 2. Figure 1 shows a bottom view of the drill blade; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a section bB in fig. 2; figure 4 - section bb in fig. 2.
Лопастное долото состоит из корпуса 1 (см. фиг.2), лопастей 2 со вставными элементами 3, гибкого патрубка 4 с насадкой 5 и втулкой 6, закрепленного в корпусе 1 по оси долота при помощи шайбы 7 и гайки 8. Нижний конец гибкого патрубка 4 с насадком 5 и втулкой 6 расположен над лопастями 2. Причем верхняя часть одной из лопастей в полости центрального отверстия, например, выполнена Т-образной формы (см.фиг.1,2,3). Кроме того, величина ширины верхней части этой лопасти в полости центрального отверстия больше, чем у других лопастей. The blade bit consists of a housing 1 (see figure 2),
Лопастное долото работает следующим образом. The blade bit works as follows.
В процессе бурения скважины лопастное долото вращается, поток промывочной жидкости проходит через гибкий патрубок 4 с насадкой 5 и направляется на забой скважины. При этом нижний конец гибкого патрубка 4 с насадкой 5 и втулкой 6 отклоняется в противоположную сторону от лопасти, имеющий большую верхнюю площадь, вследствие действия на него гидродинамических сил отраженных потоков промывочной жидкости от забоя, поверхностей лопастей 2 и центрального отверстия. During the drilling of the well, the blade bit rotates, the flow of flushing fluid passes through the flexible pipe 4 with
В результате вращения долота и движения промывочной жидкости по гибкому патрубку 4 на последний действует центробежная и Кориолисова силы. Центробежная сила увеличивает отклонение нижнего конца гибкого патрубка 4 с насадкой 5 и втулкой 6 от оси долота. Кориолисова сила направлена против вращения гибкого патрубка 4. В результате действия этой силы на последний нижний его конец набежит на поверхность одной из лопастей 2. Под действием отраженных потоков от поверхности этой лопасти на нижний конец гибкого патрубка 4 последний отклонится от лопасти и т д. As a result of the rotation of the bit and the movement of the flushing fluid along the flexible pipe 4, the centrifugal and Coriolis forces act on the latter. Centrifugal force increases the deviation of the lower end of the flexible pipe 4 with the
Таким образом, нижний конец гибкого патрубка 4 с насадкой 5 и втулкой 6 будет описывать сложное движение относительно долота и забоя скважины. Вследствие такого движения нижнего конца гибкого патрубка 4 поток промывочной жидкости будет направляться последовательно-ориентированно то в один сектор, то в другой и т. д. В результате этого в межзубковых пространствах движение промывочной жидкости будет постоянно изменять свое направление, что в свою очередь ведет к исключению зашламления межзубковых пространств, к улучшению условия охлаждения вставных элементов, к эффективной и надежной работе лопастного долота. Thus, the lower end of the flexible pipe 4 with the
Источник информации
1. Патент Р.Ф. 2078191 "Буровое долото", зарегистрирован 27.04.1997 г.Sourse of information
1. Patent R.F. 2078191 "Drill bit", registered 04/27/1997
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98120746/03A RU2179620C2 (en) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | Drag drill bit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98120746/03A RU2179620C2 (en) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | Drag drill bit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98120746A RU98120746A (en) | 2000-09-10 |
RU2179620C2 true RU2179620C2 (en) | 2002-02-20 |
Family
ID=20212381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98120746/03A RU2179620C2 (en) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | Drag drill bit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2179620C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104790875A (en) * | 2015-04-28 | 2015-07-22 | 中石化石油工程机械有限公司研究院 | Electrical heat energy-mechanical energy comprehensive rock breaking drill |
-
1998
- 1998-11-11 RU RU98120746/03A patent/RU2179620C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104790875A (en) * | 2015-04-28 | 2015-07-22 | 中石化石油工程机械有限公司研究院 | Electrical heat energy-mechanical energy comprehensive rock breaking drill |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4848486A (en) | Method and apparatus for transversely boring the earthen formation surrounding a well to increase the yield thereof | |
US5542486A (en) | Method of and apparatus for single plenum jet cutting | |
US5494124A (en) | Negative pressure vortex nozzle | |
US5992763A (en) | Nozzle and method for enhancing fluid entrainment | |
US5901797A (en) | Drilling apparatus with dynamic cuttings removal and cleaning | |
EP0131451A2 (en) | Improvements in drilling equipment | |
NO175164B (en) | Drill bit with improved circulation | |
US20100288562A1 (en) | nozzle with channels that impart an angular momentum to the exiting fluid and methods for making and using same | |
CN110886582A (en) | Integrated drilling tool for crushing and cleaning drilling well debris deposit bed | |
CA2207809C (en) | Cutting bed impeller | |
RU2179620C2 (en) | Drag drill bit | |
EA004281B1 (en) | Drill bit | |
RU2675615C2 (en) | Drill bit with fixed cutters with flux guide | |
RU2030540C1 (en) | Cutting-shearing type drilling bit | |
RU2078191C1 (en) | Drill bit | |
RU94018208A (en) | DRILLING BIT | |
US4406332A (en) | Rotary earth boring tool | |
RU2215114C1 (en) | Washing unit of drilling bit | |
RU2023856C1 (en) | Device for cleaning well bottom | |
SU1025860A1 (en) | Hydraulic monitor nozzle for drilling bit | |
RU2036296C1 (en) | Cutting-shearing drill bit | |
RU2005162C1 (en) | Gear for drilling boreholes | |
SU1375786A1 (en) | Drill bit | |
RU2023853C1 (en) | Drilling bit | |
SU1701888A1 (en) | Drilling bit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031112 |