RU2182640C1

RU2182640C1 - Roller-cutter drilling bit

Info

Publication number: RU2182640C1
Application number: RU2000123298A
Authority: RU
Inventors: В.И. Дусев; Е.В. Колосова
Original assignee: Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)
Priority date: 2000-09-07
Filing date: 2000-09-07
Publication date: 2002-05-20

Abstract

FIELD: drilling tools, particularly, roller-cutter drilling bits designed for drilling holes in open casts. SUBSTANCE: roller-cutter drilling bit has a body with hollow shank to which legs with air courses, bearing flushing courses are secured, roller-cutters installed on leg cone pins, unit if forced air and water flushing and bearing lubrication in the form of bushing secured to shank and communicated with shank hollow, circular chamber formed by bushing internal surface and nozzle located inside bushing held by spring resting with its one end on bottom of shank cavity, and with its other end, on four-leg washer connected with nozzle having side windows which are covered by bushing in idle position of drilling bit. Bushing circular chamber is opened into shank cavity and provided with side windows for supply of working agent. Nozzle is covered from atop by cover. EFFECT: simplified design of roller-cutter drilling bit and its higher operating reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к бурению скважин на карьерах шарошечными долотами с очисткой забоя сжатым воздухом или воздушно-водяной смесью и может быть использовано при проходке неглубоких скважин в горной промышленности. The invention relates to drilling wells in quarries with cone bits with a face cleaning with compressed air or an air-water mixture and can be used when drilling shallow wells in the mining industry.

При проходке таких скважин призабойная часть всегда содержит буровой шлам, представляющий собой абразивную пасту, которая в случае прекращения продувки заполняет центральный продувочный канал, каналы в лапах и опоры шарошек. Длительное прекращение работы приводит к тому, что шлам цементируется в каналах и опорах шарошек и дальнейшее бурение долотом становится невозможным, оно преждевременно выходит из строя. When such wells are drilled, the bottom-hole portion always contains drill cuttings, which are abrasive paste, which, in the event of a purge stop, fills the central purge channel, channels in the paws and cone supports. A long termination of work leads to the fact that the sludge is cemented in the channels and supports of the roller cutters and further drilling with a chisel becomes impossible, it prematurely fails.

Чтобы предотвратить зашламование продувочных каналов и опор шарошек, долота оснащают устройством для принудительной продувки, промывки и смазки опор в виде укрепленной на ниппеле втулки и расположенного внутри втулки сопла с возможностью продольного перемещения. Втулка выполняется с кольцевой камерой, образованной по внутренней поверхности, и сообщается с полостью ниппеля отверстиями, просверленными параллельно продольной оси и сообщающими кольцевую камеру с полостью ниппеля, а сопло выполняется со сплошной перегородкой в средней части и боковыми окнами под перегородкой и в два ряда над перегородкой, один из которых расположен над камерой, а другой - под камерой, причем сопло с обоих концов подпружиненно относительно втулки, расположенной с возможностью перекрытия всех окон сопла при нерабочем положении долота и с возможностью сообщения камеры с верхним рядом отверстий при нижнем положении сопла, и с нижним, расположенным над камерой, рядом отверстий при верхнем положении сопла (авт. св. СССР 1661351, кл. Е 21 В 10/18, 1988, опубл. 1991, Бюл. 25). To prevent sludge from the purge channels and cone bearings, the chisels are equipped with a device for forced purging, washing and lubrication of the supports in the form of a sleeve fixed to the nipple and a nozzle located inside the sleeve with the possibility of longitudinal movement. The sleeve is made with an annular chamber formed along the inner surface and communicates with the nipple cavity with holes drilled parallel to the longitudinal axis and communicating the annular chamber with the nipple cavity, and the nozzle is made with a solid partition in the middle part and side windows under the partition and in two rows above the partition , one of which is located above the camera and the other under the camera, and the nozzle from both ends is spring-loaded relative to the sleeve, located with the possibility of overlapping all windows of the nozzle when idle the position of the bit and with the possibility of the camera communicating with the upper row of holes at the lower position of the nozzle, and with the lower one located above the camera, the row of holes at the upper position of the nozzle (ed. St. USSR 1661351, class E 21 B 10/18, 1988, publ. . 1991, Bull. 25).

Однако упомянутая конструкция обладает следующими существенными недостатками:
1) кольцевая камера сообщается с полостью ниппеля несколькими осевыми отверстиями сравнительно небольшого диаметра, что вызывает повышенное аэродинамическое сопротивление и потерю давления при подаче в забой промывочно-продувочного агента;
2) сопло шарошечного долота имеет сплошную перегородку в средней части и три ряда боковых окон и промывочно-продувочный агент, прежде чем поступить в забой скважины, проходит из полости сопла над перегородкой через верхний ряд окон в кольцевую камеру втулки, затем из кольцевой камеры втулки по осевым отверстиям идет в полость ниппеля, а из полости ниппеля через нижний ряд окон - в полость сопла под перегородкой и только потом выходит в забой между шарошками.However, the above construction has the following significant disadvantages:
1) the annular chamber communicates with the nipple cavity by several axial holes of a relatively small diameter, which causes increased aerodynamic resistance and pressure loss when a flushing and blowing agent is supplied to the bottom;
2) the nozzle of the cone bit has a continuous partition in the middle part and three rows of side windows and a flushing-blowing agent, before entering the bottom of the well, passes from the nozzle cavity above the partition through the upper row of windows into the annular chamber of the sleeve, then from the annular chamber of the sleeve along axial holes goes into the nipple cavity, and from the nipple cavity through the bottom row of windows into the nozzle cavity under the partition and only then goes into the face between the cones.

Естественно, что неоднократные повороты потока промывочно-продувочного агента и его турбулизация при прохождении через окна и осевые отверстия вызывают большие потери давления. Naturally, repeated turns of the flushing and purging agent stream and its turbulization when passing through windows and axial openings cause large pressure losses.

Отмеченные недостатки частично устранены в шарошечном долоте (авт. св. СССР 1819319, кл. Е 21 В 10/18, 1991, опубл. 1993, Бюл. 20), которое является наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к данному изобретению (прототип). The noted drawbacks are partially eliminated in the roller bit (ed. St. USSR 1819319, class E 21 B 10/18, 1991, publ. 1993, Bull. 20), which is the closest in technical essence and the achieved results for this invention (prototype )

В этом долоте по сравнению с аналогом увеличена примерно в два раза высота (и объем) кольцевой камеры втулки; в продувочном сопле сплошная перегородка заменена подпружиненным поршнем; вместо трех рядов боковых окон в сопле оставлено только два ряда. В результате этого удалось уменьшить потери давления, увеличить устойчивость работы узла распределения потока продувки, обеспечить приоритетную продувку и смазку опор в начальный момент подачи промывочно-продувочного агента в полости подшипников шарошек. In this bit, in comparison with the analogue, the height (and volume) of the annular chamber of the sleeve is approximately doubled; in the purge nozzle, the solid baffle is replaced by a spring-loaded piston; instead of three rows of side windows, only two rows are left in the nozzle. As a result of this, it was possible to reduce the pressure loss, increase the stability of the operation of the purge flow distribution unit, provide priority purge and lubrication of the bearings at the initial moment of supply of the flushing and purge agent in the roller cone bearing cavity.

Тем не менее конструкция долота осталась довольно сложной, а потери давления промывочно-продувочного агента значительными, особенно при увеличении подачи в забой воды и сжатого воздуха, что предусмотрено в станках нового поколения (потери давления увеличиваются пропорционально квадрату расхода продувки). Nevertheless, the design of the bit has remained rather complicated, and the pressure loss of the flushing and blowing agent is significant, especially with an increase in the supply of water and compressed air to the bottom, which is provided for in new generation machines (pressure losses increase in proportion to the square of the purge flow rate).

Изобретение направлено на упрощение конструкции шарошечного долота и уменьшение потерь давления промывочно-продувочного агента при продувке скважины. The invention is aimed at simplifying the design of the cone bit and reducing pressure losses of the flushing and purging agent during well purging.

Это достигается тем, что в шарошечном долоте, содержащем корпус с ниппелем, к которому прикреплены лапы с каналами для продувки, промывки опор, установленные на цапфах лап шарошки, узел принудительной продувки, промывки и смазки опор в виде укрепленной на ниппеле втулки, сообщенной с полостью ниппеля, кольцевой камеры, образованной внутренней поверхностью втулки и расположенным внутри втулки соплом, удерживаемым пружиной, опиравшейся одним концом в дно полости ниппеля, а другим концом на четырехлапчатую шайбу, соединенную с соплом, имеющим боковые окна, которые в нерабочем положении долота перекрыты втулкой, кольцевая камера втулки выполнена открытой в полость ниппеля и оснащена боковыми окнами для подачи рабочего агента, а сопло сверху закрыто крышкой. This is achieved by the fact that in the cone bit containing the body with the nipple, to which paws with channels for blowing, washing the supports mounted on the pivots of the cones of the cones are attached, the unit of forced blowing, washing and lubrication of the supports in the form of a sleeve fixed to the nipple communicated with the cavity a nipple, an annular chamber formed by the inner surface of the sleeve and a nozzle located inside the sleeve, held by a spring resting on one end in the bottom of the nipple cavity and the other end on a four-blade washer connected to the nozzle, having m side windows, which in the inoperative position bit overlapped sleeve, the annular sleeve chamber is open to the cavity of the pin and is equipped with side windows for supplying working fluid, and a nozzle top closed by a lid.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показан вертикальный разрез шарошечного долота. The invention is illustrated in the drawing, which shows a vertical section of a cone bit.

Позиции на чертеже обозначают: корпус 1, каналы в лапах 2, шарошки 3, втулка 4, кольцевая камера 5, полость ниппеля 6, сопло 7, пружина 8, четырехлапчатая шайба 9, боковые окна сопла 10, боковые окна втулки 11, крышка 12, рабочий ход сопла h. The positions in the drawing indicate: housing 1, channels in the legs 2, cones 3, sleeve 4, annular chamber 5, nipple cavity 6, nozzle 7, spring 8, four-blade washer 9, side windows of nozzle 10, side windows of sleeve 11, cover 12, nozzle stroke h.

Шарошечное долото содержит корпус 1 с полым ниппелем, к которому прикреплены лапы с каналами 2 для продувки, промывки опор, установленные на цапфах лап шарошки 3, узел принудительной продувки, промывки и смазки опор в виде укрепленной на ниппеле втулки 4, сообщенной с полостью 6 ниппеля, кольцевую камеру 5, образованную внутренней поверхностью втулки 4 и расположенным внутри втулки соплом 7, удерживаемым пружиной 8, опирающейся одним концом в дно полости 6 ниппеля, а другим концом на четырехлапчатую шайбу 9, соединенную с соплом 7, имеющим боковые окна 10, которые в нерабочем положении долота перекрыты втулкой 4, кольцевая камера 5 втулки 4 выполнена открытой в полость 6 ниппеля и оснащена боковыми окнами 11 для подачи рабочего агента, а сопло 7 сверху закрыто крышкой 12. The roller bit contains a body 1 with a hollow nipple, to which paws with channels 2 are attached for blowing, washing the supports, mounted on the trunnion paws 3, a forced blowing, washing and lubricating unit in the form of a sleeve 4 fixed to the nipple and connected to the nipple cavity 6 , an annular chamber 5 formed by the inner surface of the sleeve 4 and a nozzle 7 located inside the sleeve, held by a spring 8, resting at one end in the bottom of the nipple cavity 6, and the other end on a four-blade washer 9 connected to the nozzle 7 having side windows 10, which in the inoperative position of the bit are blocked by the sleeve 4, the annular chamber 5 of the sleeve 4 is made open in the cavity 6 of the nipple and is equipped with side windows 11 for supplying a working agent, and the nozzle 7 is closed from the top by a cover 12.

Рабочий ход h сопла 7 ограничивается упором крышки 12 в выступающий из ниппеля торец втулки 4, а обратный ход сопла - упором четырехлапчатой шайбы 9 в закрепленный в ниппеле торец втулки 4. The working stroke h of the nozzle 7 is limited by the stop of the cover 12 into the end face of the sleeve 4 protruding from the nipple, and the reverse stroke of the nozzle by the stop of the four-blade washer 9 into the end face of the sleeve 4 fixed in the nipple.

Предлагаемое шарошечное долото работает следующим образом. The proposed cone bit works as follows.

Долото соединяют с буровым ставом станка посредством конической замковой резьбы. Став вращает долото и прижимает его к забою. Перекатываясь по забою, шарошки зубьями раздавливают породу и углубляют скважину. Для удаления продуктов разрушения во внутреннюю полость бурового става нагнетают водомасловоздушную смесь (промывочно-продувочный агент). The bit is connected to the drill stand of the machine by means of a tapered locking thread. Stav rotates the chisel and presses it to the face. Rolling along the bottom, cones crush the rock with teeth and deepen the well. To remove the destruction products, an oil-water mixture (flushing and blowing agent) is injected into the internal cavity of the drill string.

Поток промывочно-продувочного агента, поступая из бурового става, давит на крышку 12 и одновременно, проходя через окна 11, полость кольцевой камеры 5, полость 6 ниппеля, через каналы 2 идет в опоры шарошек 3, производя интенсивную приоритетную продувку и смазку их. Затем по мере роста давления промывочно-продувочного агента происходит сжатие пружины 9 и сопло 7 смещается к забою скважины на величину хода h до упора крышки 12 в выступающий торец втулки 4. В это время окна 10 сопла 7 выходят в полость кольцевой камеры 5 и совмещаются с окнами 11 втулки 4. Теперь поток промывочно-продувочного агента устремляется прежде всего в центральный канал сопла 7 и далее в забой скважины на очистку забоя. Другая меньшая часть потока поступает в опоры шарошек 3 по ранее описанному пути. Это рабочий режим продувки скважины и попутной смазки опор шарошек при углубке скважины. Если по каким-либо причинам процесс проходки скважины будет прекращен и долото оставят на забое без подачи промывочно-продувочного агента, сжатая пружина 8 переместит сопло 7 до упора четырехлапчатой шайбы 9 в закрепленный в ниппеле торец втулки 4 и окна 10 сопла 7 будут надежно закрыты втулкой 4. При этом в полости 5 кольцевой камеры, в полости 6 ниппеля, в каналах 2 и в опорах шарошек 3 будет сохранено давление промывочно-продувочного агента, равное тому давлению, которое предшествовало отключению продувки, потому что все эти полости соединены с полостью труб бурового става и пневмотранспортной системой станка, находящейся под давлением. The flow of flushing and blowing agent, coming from the drill stand, presses on the cover 12 and at the same time, passing through the windows 11, the cavity of the annular chamber 5, the cavity 6 of the nipple passes through the channels 2 to the supports of the cones 3, producing intensive priority purging and lubrication of them. Then, as the pressure of the flushing and purging agent increases, the spring 9 compresses and the nozzle 7 moves toward the bottom of the well by the stroke h until the cover 12 abuts against the protruding end face of the sleeve 4. At this time, the windows 10 of the nozzle 7 exit into the cavity of the annular chamber 5 and are aligned with windows 11 of the sleeve 4. Now the flow of washing and purging agent rushes primarily in the Central channel of the nozzle 7 and then into the bottom of the well to clean the bottom. Another smaller part of the flow enters the cones 3 along the previously described path. This is the operating mode of the purge of the well and associated lubrication of the bearings of the cone when the well is deep. If for some reason the well drilling process is stopped and the bit is left to the bottom without supplying a flushing and blowing agent, the compressed spring 8 will move the nozzle 7 until the four-blade washer 9 stops into the end face of the sleeve 4 fixed in the nipple and the windows 10 of the nozzle 7 will be securely closed by the sleeve 4. Moreover, in the cavity 5 of the annular chamber, in the cavity 6 of the nipple, in the channels 2 and in the bearings of the cones 3, the pressure of the flushing and blowing agent will be preserved, equal to the pressure that preceded the shutdown of the purge, because all these cavities are connected hollow tubes drilling rod and the pneumatic system of the machine is under pressure.

Вследствие этого ни загрязненная жидкость, ни шлам из затрубного пространства скважины не смогут проникнуть ни в полость опор шарошек, ни внутрь бурового става. Важно отметить, что положение сопла 7, а следовательно, и перекрытие окон 10 не будет зависеть от глубины, на которой оставлено долото в скважине, ни от плотности шлама в затрубном пространстве, а будет строго определено ограничителем хода. Наоборот, чем больше будет плотность шлама в затрубном пространстве, тем надежнее будет удерживаться сопло в закрытом положении, обеспечивая надежную герметизацию уплотняемых полостей. As a result of this, neither contaminated fluid nor sludge from the annulus of the well can penetrate either into the cavity of the cone supports or into the drill stand. It is important to note that the position of the nozzle 7, and therefore the overlap of the windows 10, will not depend on the depth at which the bit is left in the well, nor on the density of the sludge in the annulus, but will be strictly determined by the stroke limiter. On the contrary, the greater the density of the sludge in the annulus, the more reliable the nozzle will be held in the closed position, providing reliable sealing of the sealed cavities.

После возобновления проходки скважины без подъема долота на поверхность работа повторится в описанной последовательности. After resuming the penetration of the well without raising the bit to the surface, the work will be repeated in the described sequence.

Когда же скважина будет пробурена, а долото поднимут на поверхность, предлагаемая конструкция позволяет перед началом бурения новой скважины принудительно продуть (промыть и обильно смазать) опоры шарошек, не отвинчивая долото от бурового става. Для этого, пока машинист бурового станка готовится для проходки новой скважины (горизонтирует станок, осматривает механизмы), его помощник (долото в это время находится выше механизма развинчивания) зацепляет конец сопла 7, выходящий в пространство между шарошками, крюком и, удерживая его в этом положении, включает компрессорную установку. Теперь сопло 7 не может сместиться внутрь полости 6 и окна 10 будут перекрыты втулкой 4. Поэтому под действием максимального давления промывочно-продувочный агент через окна 11 во втулке 4 поступает в кольцевую камеру 5, а из нее в полость 6 ниппеля, затем в каналы 2 и в опоры шарошек 3, происходит интенсивное удаление всех инородных загрязнений, которые могли попасть в полость подшипников. When the well is drilled and the drill bit is raised to the surface, the proposed design allows for forced blowing (rinsing and grease lubrication) of the roller cones before drilling the new well without unscrewing the drill bit from the drill stand. To do this, while the drilling rig operator is preparing to drill a new well (leveling the machine, inspecting the mechanisms), his assistant (the bit at this time is above the unscrewing mechanism) hooks the end of the nozzle 7, which extends into the space between the cutters, with a hook and holding it in this position, includes a compressor unit. Now the nozzle 7 cannot move inside the cavity 6 and the windows 10 will be blocked by the sleeve 4. Therefore, under the influence of the maximum pressure, the flushing and blowing agent through the windows 11 in the sleeve 4 enters the annular chamber 5, and from it into the cavity 6 of the nipple, then into the channels 2 and in the bearings of cones 3, there is an intensive removal of all foreign contaminants that could get into the bearing cavity.

При продувке опор в смесь добавляют увеличенное количество воды. После удаления шлама и прочих загрязнений объем воды в смеси уменьшают, а в воздух добавляют повышенное содержание смазки и, продолжая продувку опор, смазывают их подшипники. Закончив смазку, приступают к бурению новой скважины с полной гарантией отсутствия в опорах абразивной породной пасты. Так производится принудительная продувка, промывка и смазка опор. When purging the supports, an increased amount of water is added to the mixture. After removing sludge and other contaminants, the volume of water in the mixture is reduced, and a high lubricant content is added to the air and, while continuing to purge the bearings, lubricate their bearings. Having finished the lubrication, they start drilling a new well with a full guarantee of the absence of abrasive rock paste in the supports. So forced blowing, washing and lubrication of the supports is carried out.

Из приведенного описания устройства и принципа работы предлагаемого шарошечного долота следует, что оно по сравнению с прототипом имеет более простую и технологичную конструкцию: меньшее число деталей - одну пружину вместо двух; отпала необходимость в поршне, размещавшемся в сопле и требовавшем высокой чистоты обработки поверхности и внутренней шлифовки канала продувочного сопла; существенно упрощена технология изготовления втулки - исключена внутренняя шлифовка центрального канала ниже кольцевой камеры, а осевые отверстия заменены расточкой с выходом камеры непосредственно в полость ниппеля. Это не только упростило технологию изготовления, но и резко уменьшило аэродинамические сопротивления при пропуске промывочно-продувочного агента, что имеет наиболее важное значение. С этой же целью в предлагаемом долоте в кольцевой камере над торцом ниппеля выполнены впускные окна 11, причем число их, а следовательно, и проходные сечения в 1,5-2 раза больше, чем площадь сечения впускных окон 11 в прототипе, а аэродинамические сопротивления, как известно, уменьшаются обратно пропорционально проходному сечению в третьей степени, т. е. уменьшения аэродинамического сопротивления впуска рабочего агента в узел принудительной продувки, промывки и смазки опор следует ожидать не менее чем в 3-8 раз. From the above description of the device and the principle of operation of the proposed roller cone bit, it follows that in comparison with the prototype it has a simpler and more technological design: fewer parts — one spring instead of two; there is no longer a need for a piston located in the nozzle and requiring high purity surface treatment and internal grinding of the channel of the purge nozzle; the sleeve manufacturing technology is significantly simplified - internal grinding of the central channel below the annular chamber is excluded, and the axial holes are replaced by a bore with the chamber exit directly into the nipple cavity. This not only simplified the manufacturing technology, but also sharply reduced aerodynamic drag while skipping the flushing and blowing agent, which is most important. For the same purpose, in the proposed bit in the annular chamber above the end of the nipple, inlet windows 11 are made, and their number, and therefore their bore sections, is 1.5-2 times larger than the cross-sectional area of the inlet windows 11 in the prototype, and aerodynamic drags, as is known, they decrease inversely with the cross section to the third degree, i.e., the aerodynamic drag of the working agent inlet to the forced blowing, washing and lubrication unit of the supports should be expected to be no less than 3-8 times.

В прототипе весь поток промывочно-продувочного агента после впуска в кольцевую камеру поступает в полость ниппеля долота, предварительно проходя через ограниченные сечения нескольких осевых отверстий 6 (указаны позиции, принятые в прототипе), и только здесь разделяется на одну струю (большая часть), идущую через внутренние окна сопла 12 в забой скважины, и на три струи, которые идут в опоры шарошек по наклонным каналам 2. In the prototype, the entire flow of washing and purging agent after entering the annular chamber enters the cavity of the bit nipple, after passing through limited sections of several axial holes 6 (the positions adopted in the prototype are indicated), and only here it is divided into one stream (most) through the internal windows of the nozzle 12 into the bottom of the well, and into three jets that go to the cones of the cones along the inclined channels 2.

В предлагаемом долоте уже в кольцевой камере 5 происходит разделение потока на две части и большая часть его, не изменяя направления, поступает в попутном движении в окна 10 продувочного сопла 7 и далее в забой скважины, а меньшая часть, поворачиваясь на 90^o, идет в полость 6 ниппеля и здесь, формируясь в отдельные три струи, идет в каналы 2 продувки и смазки опор шарошек 3. Из описания и чертежа видно, что в предлагаемом долоте большая часть потока по кратчайшему пути с минимально возможным местным сопротивлением поступает в центральный канал продувочного сопла и далее в забой скважины.In the proposed bit, already in the annular chamber 5, the flow is divided into two parts and a large part of it, without changing direction, enters in passing motion through the windows 10 of the purge nozzle 7 and then into the bottom of the well, and the smaller part, turning 90 ^o , goes into cavity 6 of the nipple and here, forming in separate three jets, goes into the channels 2 for purging and lubricating the bearings of the cones 3. From the description and drawing it can be seen that in the proposed bit most of the flow along the shortest path with the lowest possible local resistance enters the central channel duvochnogo nozzle further downhole.

Таким образом, трудно представить себе более простую и рациональную систему принудительной продувки, промывки и смазки опор шарошек. Thus, it is difficult to imagine a simpler and more rational system of forced blowing, washing and lubrication of the supports of cones.

Claims

Roller cone bit, containing a body with a hollow nipple, to which paws with channels for blowing, washing the supports, mounted on the trunnion paws axles, a forced blowing, washing and lubricating unit of the supports are attached in the form of a sleeve fixed to the nipple communicated with the nipple cavity, an annular chamber, formed by the inner surface of the sleeve and located inside the sleeve by a nozzle held by a spring resting on one end in the bottom of the nipple cavity and the other end on a four-blade washer connected to the nozzle having side windows, cat Other in the idle position, the bits are blocked by a sleeve, characterized in that the annular chamber of the sleeve is made open in the nipple cavity and is equipped with side windows for supplying a working agent, and the nozzle is closed by a lid on top.