RU2234585C1 - Device for forced flushing and oiling bit bearing assembly - Google Patents
Device for forced flushing and oiling bit bearing assembly Download PDFInfo
- Publication number
- RU2234585C1 RU2234585C1 RU2003105501/03A RU2003105501A RU2234585C1 RU 2234585 C1 RU2234585 C1 RU 2234585C1 RU 2003105501/03 A RU2003105501/03 A RU 2003105501/03A RU 2003105501 A RU2003105501 A RU 2003105501A RU 2234585 C1 RU2234585 C1 RU 2234585C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sub
- axial
- bit
- orifice
- sleeve
- Prior art date
Links
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к бурению скважин в горной промышленности шарошечными долотами с очисткой забоя воздушно-водяной смесью. При проходке таких скважин применяют шарошечные долота с негерметизированными опорами шарошек, с центральной продувкой забоя и с каналами в лапах для направления в опоры некоторой части продувочно-промывочного агента для охлаждения подшипников и предотвращения проникновения шлама в полости опор.The invention relates to the drilling of wells in the mining industry by roller cone bits with the cleaning of the bottom by an air-water mixture. When drilling such wells, cone bits with unsealed cones, with central blowing of the bottom and with channels in the paws are used to guide some part of the purge and flushing agent into the bearings to cool the bearings and prevent the penetration of sludge into the cavity of the bearings.
Однако эти меры не исключают проникновения шлама в опоры шарошек в периоды наращивания бурового става или разборки его после окончания бурения скважин и выключения продувки. Чтобы избежать зашламования опор, при выполнении этих операций используют обратные шламозащитные клапаны, которые закрепляют в центральном продувочном отверстии долота, но и тогда шлам и частицы разрушенной породы, соскабливаемые со стенок скважины шарошками при подъеме долота, проникают в опоры и каждая новая скважина начинает проводиться с зашламованными опорами. Чтобы устранить это крайне нежелательное явление, применяют устройства для принудительной промывки и смазки опор долота (авт. свид. СССР №1465532 или №1465533, МКИ Е 21 В 10/18, опубл. Б.И. №10, 15.03.89).However, these measures do not preclude the penetration of sludge into the bearings of the cones during periods of increasing the drill string or disassembling it after the completion of drilling and shutting down the purge. In order to avoid clogging of the supports, when performing these operations, reverse sludge protection valves are used that fix the bits in the central purge hole, but even then the cuttings and particles of the destroyed rock scraped from the walls of the well by cones when the bit is raised penetrate the supports and each new well begins to be carried out with slammed supports. To eliminate this extremely undesirable phenomenon, devices are used for forced washing and lubrication of the bit supports (ed. Certificate of the USSR No. 1465532 or No. 1465533, MKI E 21 B 10/18, publ. B.I. No. 10, 03/15/89).
Однако эти устройства обладают тем существенным недостатком, что в их конструкции использованы составные переходники с возможностью относительного осевого или углового перемещения соединяемых частей. При проходке скважин шарошечными долотами, особенно в крепких и трещиноватых породах, неизбежны продольные и радиальные вибрации с большими динамическими нагрузками, что вызывает расклепывание, заклинивания и разрушение соединяемых деталей.However, these devices have the significant disadvantage in that they use composite adapters with the possibility of relative axial or angular movement of the connected parts. When wells are drilled with cone bits, especially in hard and fractured rocks, longitudinal and radial vibrations with high dynamic loads are inevitable, which causes riveting, jamming and destruction of the connected parts.
Указанные недостатки устранены в шарошечном долоте для бурения с применением газообразного очистного агента (авт. свид. СССР №1444501, МКИ Е 21 В 10/08, опубл. Б.И. №46, 1988 г.), которое является наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к данному изобретению и принято нами в качестве прототипа.These shortcomings were eliminated in the roller bit for drilling with the use of a gaseous cleaning agent (ed. Certificate of the USSR No. 1444501, MKI E 21 B 10/08, publ. BI No. 46, 1988), which is the closest in technical essence and the achieved results to this invention and adopted by us as a prototype.
Прототип содержит переводник с ниппельной и муфтовой полостями, в средней части которого выполнено радиальное отверстие, перпендикулярное к продольной оси долота, осевое и периферийные отверстия, сообщающие ниппельную и муфтовую полости, шарошечное долото, имеющее шарошки с опорами, корпус с осевым продувочным каналом, каналы в лапах для продувки и смазки опор шарошек, обратный клапан, установленный в радиальном отверстии переводника и выполненный в виде втулки и цилиндрического поршня с центральным и радиальным отверстиями и возможностью выхода поршня наружу.The prototype contains an adapter with a nipple and coupling cavity, in the middle part of which there is a radial hole perpendicular to the longitudinal axis of the bit, axial and peripheral holes communicating the nipple and coupling cavity, roller cone having cones with supports, a housing with an axial purge channel, channels in paws for purging and lubricating the bearings of the cones, a check valve installed in the radial bore of the sub and made in the form of a sleeve and a cylindrical piston with a central and radial holes and possibly the way the piston exits.
Недостатком данного шарошечного долота является существенное ослабление механической прочности переводника, так как перпендикулярно к продольной оси его выполняется сквозное отверстие увеличенного диаметра, а затем в нем устанавливается обратный клапан в виде втулки и подпружиненного поршня, которые практически затеняют все сечение переводника для прохода продувочно-промывочного агента в опоры шарошек при промывке опор, оставляя для прохода потока в опоры лишь небольшое кольцевое сечение между хвостовиком поршня и втулкой, которое к тому же частично занято витками пружины.The disadvantage of this cone bit is a significant weakening of the mechanical strength of the sub, since a through hole of increased diameter is perpendicular to its longitudinal axis, and then a check valve is installed in it in the form of a sleeve and a spring-loaded piston, which practically obscures the entire cross section for the passage of the purge-flushing agent in the bearings of the cones when washing the bearings, leaving only a small annular section between the piston shaft and the sleeve for passage of the flow into the bearings, which besides, it is partially occupied by spring coils.
Следующим недостатком прототипа является технологическая трудность выполнения основных каналов для пропуска продувочно-промывочного агента в забой скважины во время бурения, требующая фрезерования фигурных пазов в корпусе переводника с последующей приваркой снаружи пластин для герметизации каналов.The next disadvantage of the prototype is the technological difficulty of performing the main channels for passing the purge-flushing agent into the bottom of the well during drilling, which requires the milling of the figured grooves in the sub housing with subsequent welding from the outside of the plates to seal the channels.
Изобретение направлено на упрощение конструкции и улучшение технологии изготовления устройства для принудительной промывки и смазки опор долота.The invention is aimed at simplifying the design and improving the manufacturing technology of the device for forced washing and lubrication of the supports of the bit.
Это достигается тем, что в устройстве для принудительной промывки и смазки опор долота, содержащем переводник с муфтовой и ниппельной полостями, разделенными перегородкой в средней части, сообщающимися между собой продольными периферийными и осевым отверстиями, диаметральное глухое отверстие, выполненное перпендикулярно к продольной оси переводника, в котором образована проточка, совпадающая с периферийными продольными отверстиями, и расположена втулка с боковыми окнами, выходящими в полость осевого отверстия, шарошечное долото, соединенное с муфтой переводника, имеющее каналы в лапах для продувки и смазки опор и центральный продувочный насадок с закрепленной в нем трубкой, свободный конец которой выходит в муфтовую полость и установлен в осевом отверстии, внутри втулки установлена с возможностью углового поворота подпружиненная однопроходная пробка со щелевым отверстием, имеющая шейку с профильным концом под торцовый ключ, закрепленная от выхода наружу кольцевой гайкой и шайбой с зубом, входящим в паз пробки, чтобы в исходном и рабочем положении долота щелевое отверстие пробки совпадало с осевым отверстием переводника, в устье которого со стороны ниппельной полости установлен обратный клапан.This is achieved by the fact that in the device for forced washing and lubrication of the bit supports, containing a sub with a coupling and nipple cavities, separated by a partition in the middle part, interconnected by longitudinal peripheral and axial holes, a diametrical blind hole made perpendicular to the longitudinal axis of the sub, in which formed a groove matching the peripheral longitudinal holes, and a sleeve is located with side windows facing the cavity of the axial hole, rolling cutter, soy dinned with a sub clutch, having channels in the paws for purging and lubricating the supports and a central purging nozzle with a tube fixed in it, the free end of which extends into the coupling cavity and installed in the axial hole, a spring-loaded single-pass plug with a slotted hole is mounted with the possibility of angular rotation having a neck with a profile end for a socket wrench, secured from the outlet by a ring nut and a washer with a tooth entering the groove of the plug, so that in the initial and working position of the bit the slotted the plug hole coincided with the axial hole of the sub, in the mouth of which a check valve is installed on the side of the nipple cavity.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показан вертикальный разрез устройства для принудительной промывки и смазки опор долота.The invention is illustrated by the drawing, which shows a vertical section of a device for forced washing and lubrication of the supports of the bit.
Позиции на чертеже обозначают: 1 - переводник; 2 - муфтовая полость; 3 - ниппельная полость; 4 - продольные периферийные отверстия; 5 - осевое отверстие; 6 - диаметральное глухое отверстие; 7 - проточка; 8 - втулка; 9, 10 - боковые окна; 11 - шарошечное долото; 12 - каналы для продувки и смазки опор; 13 - центральный продувочный насадок; 14 - трубка; 15 - подпружиненная пробка; 16 - пружина пробки; 17 - кольцевая гайка; 18 - шайба; 19 - профильный зуб; 20 - щелевое отверстие; 21 - обратный клапан.Positions on the drawing indicate: 1 - sub; 2 - coupling cavity; 3 - nipple cavity; 4 - longitudinal peripheral holes; 5 - axial hole; 6 - diametrical blind hole; 7 - groove; 8 - sleeve; 9, 10 - side windows; 11 - roller cone bit; 12 - channels for purging and lubricating the supports; 13 - Central purge nozzles; 14 - tube; 15 - spring-loaded plug; 16 - spring plugs; 17 - ring nut; 18 - washer; 19 - profile tooth; 20 - slotted hole; 21 - check valve.
Устройство для принудительной промывки и смазки опор долота содержит: переводник 1 с муфтовой 2 и ниппельной 3 полостями, разделенными перегородкой в средней части, сообщающимися между собой продольными периферийными 4 и осевым 5 отверстиями, диаметральное глухое отверстие 6, выполненное перпендикулярно к продольной оси переводника 1, в котором образована проточка 7, совпадающая с периферийными продольными отверстиями 4, и расположены втулка 8 с боковыми окнами 9 и 10, выходящими в полость осевого отверстия 5, шарошечное долото 11, соединенное с муфтой переводника 7, имеющее каналы 12 в лапах для продувки и смазки опор, центральное отверстие и центральный продувочный насадок 13, с закрепленной в нем трубкой 14, свободный конец которой выходит в муфтовую полость 2 и установлен в осевом отверстии 5, внутри втулки 8 установлена с возможностью углового поворота подпружиненная однопроходная пробка 15 с профильной шейкой под торцевой ключ, закрепленная от выхода наружу кольцевой гайкой 17 и шайбой 18 с зубом 19, входящим в паз пробки 15, чтобы в исходном рабочем положении долота 11 щелевое отверстие 20 пробки 15 совпадало с осевым отверстием 4 переводника 1, в устье которого со стороны ниппельной полости 3 установлен обратный клапан 21.A device for forced washing and lubrication of chisel supports comprises: a sub 1 with a coupling 2 and a nipple 3 cavities separated by a partition in the middle, interconnected by longitudinal peripheral 4 and axial 5 holes, a diametrical blind hole 6 made perpendicular to the longitudinal axis of the sub 1, in which a groove 7 is formed, which coincides with the peripheral longitudinal holes 4, and a sleeve 8 is located with side windows 9 and 10 extending into the cavity of the axial hole 5, a cone bit 11 connected to a sub clutch 7 having channels 12 in the paws for purging and lubricating the supports, a central hole and a central purge nozzle 13, with a tube 14 fixed therein, the free end of which extends into the coupling cavity 2 and installed in the axial hole 5, inside the sleeve 8 is installed with with the possibility of angular rotation, a spring-loaded single-pass plug 15 with a profile neck for a socket wrench, fixed from the outside by an annular nut 17 and a washer 18 with a tooth 19, which enters the groove of the plug 15, so that the slot 11 in the initial working position of the bit 11 Tube 15 e 20 coincides with the axial hole 4 sub 1, in which the mouth of the cavity by the nipple 3, a check valve 21.
Предлагаемое устройство для принудительной промывки и смазки опор долота работает следующим образом.The proposed device for forced washing and lubrication of the supports of the bit works as follows.
Перед началом бурения скважины новым шарошечным долотом 11 с наличием заводской смазки в опорах шарошек, его соединяют с переводником 1 и в буровой став (не показан) нагнетают продувочно-промывочный агент, который поступает в ниппельную полость 3, из нее по периферийным продольным отверстиям 4 он идет в муфтовую полость 2, полость ниппеля шарошечного долота, а из нее через каналы 12 поступает на продувку опор шарошек. Кроме этого, из ниппельной полости 3 через боковые окна клапана 21 продувочно-промывочный агент поступает под стакан клапана 21, поднимает его вверх, открывает проход в осевое отверстие 5 и идет через окна 9 и 10, щелевое отверстие 20 пробки 15, трубку 14 и насадок 13 в забой скважины на вынос разрушенной породы. Это рабочий режим очистки забоя при бурении.Before starting the drilling of a well with a new cone bit 11 with factory grease in the cone bearings, it is connected to a sub 1 and a purge-flushing agent is injected into the drill string (not shown), which enters the nipple cavity 3, from which it is supplied through peripheral longitudinal holes 4 goes into the coupling cavity 2, the cavity of the nipple of the cone bit, and from it through the channels 12 it enters the purge of the cones of the cones. In addition, from the nipple cavity 3, through the side windows of the valve 21, the purge-flushing agent enters under the valve cup 21, lifts it up, opens a passage into the axial hole 5 and goes through the windows 9 and 10, the slot hole 20 of the plug 15, the tube 14 and nozzles 13 to the bottom of the well to take out the destroyed rock. This is the operating mode for bottom hole cleaning during drilling.
После того как скважину пробурят и поднимут долото на поверхность, выключают продувку скважины, переезжают на новую точку бурения другой скважины.After the well is drilled and the bit is raised to the surface, the purge of the well is turned off, and a new drilling point is moved to another well.
Торцевой ключ надевают на профильный конец шейки пробки 15, смещают ее к центру переводника 1, сжимая пружину 16 до тех пор, пока зуб 19 шайбы 18 не выйдет из паза пробки 15, затем ее поворачивают на 90° в любую сторону, при этом осевое отверстие 5 будет перекрыто пробкой 15 и проход продувочно-промывочного агента через насадок 13 будет невозможен.The socket wrench is put on the profile end of the neck of the plug 15, it is shifted to the center of the sub 1, compressing the spring 16 until the tooth 19 of the washer 18 comes out of the groove of the plug 15, then it is rotated 90 ° in any direction, while the axial hole 5 will be blocked by plug 15 and the passage of the purge-flushing agent through nozzles 13 will be impossible.
Выполнив эти операции, включают подачу продувочно-промывочного агента в буровой став. Теперь, поступая в ниппельную полость 3, продувочно-промывочный агент через продольные периферийные отверстия 4 идет в ниппель долота 11, а из него по продувочным каналам 12 под повышенным давлением устремляется в полости опор шарошек, интенсивно продувая и очищая их от шлама и частиц породы. Для усиления очистки опор в поток продувки добавляют увеличенное количество жидкости. После обильной промывки подачу жидкости в опоры прекращают, а в поток продувки подают минеральное масло или иной смазочный агент и подшипники опор смазывают.Having completed these operations, the purge-flushing agent is supplied to the drill string. Now, entering the nipple cavity 3, the purge-flushing agent through the longitudinal peripheral holes 4 goes into the nipple of the bit 11, and from it through the purge channels 12 rushes into the cavities of the cone supports under high pressure, intensively blowing and cleaning them from sludge and rock particles. To enhance cleaning of the supports, an increased amount of liquid is added to the purge stream. After abundant washing, the supply of liquid to the bearings is stopped, and mineral oil or another lubricating agent is fed into the purge stream and the bearings of the bearings are lubricated.
Закончив операции промывки и смазки, прекращают подачу продувочно-промывочного агента, окончательно устанавливают станок на новой точке бурения и начинают проходку скважины с совершенно чистыми и хорошо смазанными опорами.After completing the flushing and lubrication operations, they stop supplying the flushing and flushing agent, finally install the machine at a new drilling point and begin drilling the well with completely clean and well-lubricated bearings.
Нами установлено при проведении натурных экспериментов, что принудительная промывка и смазка опор увеличивает проходку долот до износа как минимум в 1,8-2 раза.We found during field experiments that forced washing and lubrication of the supports increases the penetration of the bits to wear at least 1.8-2 times.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003105501/03A RU2234585C1 (en) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | Device for forced flushing and oiling bit bearing assembly |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003105501/03A RU2234585C1 (en) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | Device for forced flushing and oiling bit bearing assembly |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2234585C1 true RU2234585C1 (en) | 2004-08-20 |
Family
ID=33414035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003105501/03A RU2234585C1 (en) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | Device for forced flushing and oiling bit bearing assembly |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2234585C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU199537U1 (en) * | 2020-05-08 | 2020-09-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный горный университет» | ROLLER BIT WITH CIRCULATION LUBRICATION |
-
2003
- 2003-02-25 RU RU2003105501/03A patent/RU2234585C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU199537U1 (en) * | 2020-05-08 | 2020-09-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный горный университет» | ROLLER BIT WITH CIRCULATION LUBRICATION |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2068068C1 (en) | Well reamer | |
CN104563862B (en) | composite impact drilling tool | |
US6840315B2 (en) | Device for cleaning an inner pipe inserted into a gas or oil producing well | |
KR102636260B1 (en) | Drill bit with detachable bit head | |
US7467674B2 (en) | Rock drilling equipment | |
US6484823B2 (en) | Rock drill bit and a check valve therefor | |
CN104265173A (en) | Vibration reducing and speed increasing device | |
CN109630010B (en) | High-frequency dynamic load rock breaking tool and using method thereof | |
US7464773B2 (en) | Enhanced drill bit lubrication apparatus and method | |
RU2234585C1 (en) | Device for forced flushing and oiling bit bearing assembly | |
US3492025A (en) | Replaceable sleeve for rotary drill swivel | |
CN103132907A (en) | Cone down-the-hole mixing drilling tool and cone down-the-hole drill including the same | |
RU2471958C1 (en) | Jet cleaning device for well shaft | |
RU2345882C2 (en) | Pneumatic perforator | |
US2717762A (en) | Well drilling apparatus | |
DE102004028371A1 (en) | Beating machine tool with rinsing head | |
US10337254B2 (en) | Tungsten carbide insert bit with milled steel teeth | |
RU2235182C1 (en) | Device for forced flushing and oiling of drill bit bearing assembly | |
RU2052095C1 (en) | Core-sampling tool | |
US1474633A (en) | Rotary earth-boring drill | |
SU1444501A1 (en) | Bit for drilling with the use of gaseous flushing agent | |
US7240745B1 (en) | Drill bit lubrication apparatus and method | |
RU2182640C1 (en) | Roller-cutter drilling bit | |
RU2802985C1 (en) | Well reamer | |
RU2306401C1 (en) | Tool for breaking rock |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050226 |