RU2298074C1 - Cone drilling bit (variants) - Google Patents
Cone drilling bit (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2298074C1 RU2298074C1 RU2006108324/03A RU2006108324A RU2298074C1 RU 2298074 C1 RU2298074 C1 RU 2298074C1 RU 2006108324/03 A RU2006108324/03 A RU 2006108324/03A RU 2006108324 A RU2006108324 A RU 2006108324A RU 2298074 C1 RU2298074 C1 RU 2298074C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nipple
- thread
- drill bit
- cone
- diameter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к шарошечным долотам для бурения скважин.The invention relates to a rock cutting tool, and in particular to cone bits for drilling wells.
В качестве ближайшего аналога (прототипа) к обоим предложенным вариантам по технической сущности и достигаемому результату является буровое шарошечное долото, содержащее корпус с коническим ниппелем с внутренним каналом и выполненной на ниппеле резьбой, промывочными каналами и пазами на наружной поверхности и жестко закрепленными в пазах корпуса лапами с шарошками (Патент РФ №2146754, опубл. 20.03.2000).As the closest analogue (prototype) to both proposed options in terms of technical nature and the achieved result is a cone drill bit containing a body with a conical nipple with an internal channel and a thread made on the nipple, flushing channels and grooves on the outer surface and paws rigidly fixed in the grooves of the body with cones (RF Patent No. 2146754, publ. 20.03.2000).
Использование в прототипе величины d - диаметра большого основания конического ниппеля бурового долота в соотношении d/D, где D - наружный (номинальный) диаметр бурового долота, не позволяет получить требуемой точности присоединительной резьбы бурового долота. В связи с этим возникает сложность обеспечения одного из основных параметров замкового резьбового соединения бурового долота - гарантированного натяга резьбы и соответственно повышение надежности долота в целом.Using in the prototype the value of d - the diameter of the large base of the conical nipple of the drill bit in the ratio d / D, where D is the outer (nominal) diameter of the drill bit, does not allow to obtain the required accuracy of the connecting thread of the drill bit. In this regard, it becomes difficult to provide one of the main parameters of the locking threaded joint of the drill bit - guaranteed thread tightness and, accordingly, increasing the reliability of the bit as a whole.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение надежности долота и технологичности его изготовления за счет использования в предлагаемом техническом решении величины d - наружного диаметра резьбы малого основания конуса ниппеля бурового долота в соотношении d/D, где D - наружный (номинальный) диаметр бурового долота. Кроме того, использование величины d в соотношении d/D повышает точностные параметры резьбы ниппеля бурового долота, что, в свою очередь, увеличивает надежность его крепления с колонной бурильных труб, за счет получения гарантированного натяга резьбового соединения.The technical result of the claimed invention is to increase the reliability of the bit and the manufacturability of its manufacture by using in the proposed technical solution the value of d - the outer diameter of the thread of the small base of the cone of the drill bit nipple in the ratio d / D, where D is the outer (nominal) diameter of the drill bit. In addition, the use of d in the d / D ratio increases the accuracy of the thread of the drill bit nipple, which, in turn, increases the reliability of its fastening with the drill pipe string, due to the guaranteed tightness of the threaded connection.
Кроме этого, техническим результатом является повышение эффективности работы бурового долота за счет формирования внутреннего канала ниппеля долота для создания лучших условий прохождения через него промывочной жидкости или воздушно-водяной смеси путем выполнения следующего соотношения:In addition, the technical result is to increase the efficiency of the drill bit by forming the inner channel of the bit nipple to create better conditions for the passage of washing fluid or air-water mixture through it by performing the following ratio:
d/dвн=0,7-17,0,d / dvn = 0.7-17.0,
где d - наружный диаметр резьбы малого основания конуса ниппеля бурового долота;where d is the outer diameter of the thread of the small base of the cone of the nipple of the drill bit;
dвн - диаметр вписанной во внутреннем канале ниппеля окружности, расположенной в основной плоскости резьбы ниппеля бурового долота.dвн - diameter of a circle inscribed in the internal channel of the nipple located in the main plane of the thread of the drill bit nipple.
Для обеспечения равномерного распределения общего потока промывочной жидкости или воздушно-водяной смеси, проходящей через внутренний канал ниппеля бурового долота, и адресной подачи агента к гидромониторным насадкам и в подшипниковые узлы шарошек бурового долота внутренний канал ниппеля может состоять из n каналов, где n≥2.To ensure uniform distribution of the total flow of flushing fluid or air-water mixture passing through the internal channel of the drill bit nipple, and the targeted supply of the agent to the hydraulic monitor nozzles and into the bearing units of the drill bit cones, the internal channel of the nipple may consist of n channels, where n≥2.
При наличии нескольких каналов в ниппелеIf there are several channels in the nipple
где d1, d2, ..., dn - диаметры вписанных в каждом из внутренних каналов ниппеля окружностей, расположенных в основной плоскости резьбы ниппеля бурового долота.where d 1 , d 2 , ..., d n are the diameters of the circles inscribed in each of the internal channels of the nipple, located in the main plane of the thread of the drill bit nipple.
Достижение поставленного технического результата по первому варианту обеспечивается тем, что в буровом шарошечном долоте, содержащем корпус с коническим ниппелем с внутренним каналом и выполненной на ниппеле резьбой, промывочными каналами и пазами на наружной поверхности и жестко закрепленные в пазах корпуса лапы с шарошками, наружный диаметр резьбы малого основания конуса ниппеля бурового долота d связан с наружным (номинальным) диаметром бурового долота D соотношением d/D=0,2-0,6. Экспериментальным путем установлено, что указанный диапазон позволяет повысить надежность бурового долота за счет обеспечения более высокой надежности резьбового соединения, не повышая при этом прочностные характеристики соединения за счет увеличения размеров ниппеля и его металлоемкости.The achievement of the technical result according to the first embodiment is ensured by the fact that in the roller cone bit containing a body with a conical nipple with an internal channel and a thread made on the nipple, flushing channels and grooves on the outer surface and paws with cones rigidly fixed in the grooves of the body, the outer diameter of the thread the small base of the cone of the drill bit nipple d is connected with the outer (nominal) diameter of the drill bit D by the ratio d / D = 0.2-0.6. It has been experimentally established that the specified range allows to increase the reliability of the drill bit by providing higher reliability of the threaded connection, without increasing the strength characteristics of the connection due to the increase in the size of the nipple and its metal consumption.
В результате проведения опытных работ установлено, что при соотношении d/D более 0,6 надежность соединения существенно не возрастает, зато достаточно резко увеличиваются габаритные размеры ниппельной части и соответственно металлоемкость ниппеля за счет увеличения толщины его стенок. При соотношении d/D менее 0,2 существенно падает надежность резьбового соединения вследствие снижения его несущей способности за счет уменьшения габаритных размеров ниппеля и, в частности, уменьшения толщины его стенок.As a result of experimental work, it was found that with a d / D ratio of more than 0.6, the reliability of the connection does not significantly increase, but the overall dimensions of the nipple part and, accordingly, the metal intensity of the nipple increase sufficiently due to an increase in the thickness of its walls. When the d / D ratio is less than 0.2, the reliability of the threaded joint significantly decreases due to a decrease in its bearing capacity due to a decrease in the overall dimensions of the nipple and, in particular, a decrease in the thickness of its walls.
Наружный диаметр d резьбы малого основания конуса ниппеля бурового долота связан с диаметром dвн вписанной во внутреннем канале ниппеля окружности, расположенной в основной плоскости резьбы ниппеля бурового долота, соотношением d/dвн=0,7-17,0.The outer diameter d of the thread of the small base of the drill bit nipple cone is connected with the diameter dвн of the circle inscribed in the inner channel of the nipple of the circle located in the main plane of the thread of the drill bit nipple, with the ratio d / dвн = 0.7-17.0.
Достижение поставленного технического результата по второму варианту обеспечивается тем, что в буровом шарошечном долоте, содержащем корпус с коническим ниппелем с внутренним каналом и выполненной на ниппеле резьбой, промывочными каналами и пазами на наружной поверхности и жестко закрепленными в пазах корпуса лапами с шарошками, внутри ниппеля выполнены n каналов, где n≥2, наружный диаметр резьбы малого основания конуса ниппеля бурового долота d связан с наружным (номинальным) диаметром бурового долота D соотношением d/D=0,2-0,6.The achievement of the technical result according to the second embodiment is ensured by the fact that in the roller cone bit containing a body with a conical nipple with an internal channel and a thread made on the nipple, flushing channels and grooves on the outer surface and paws with cones rigidly fixed in the grooves of the body, made inside the nipple n channels, where n≥2, the outer diameter of the thread of the small base of the cone of the drill bit nipple d is connected with the outer (nominal) diameter of the drill bit D by the ratio d / D = 0.2-0.6.
Наружный диаметр d резьбы малого основания конуса ниппеля бурового долота связан с диаметром dвн вписанной во внутреннем канале ниппеля окружности, расположенной в основной плоскости резьбы ниппеля бурового долота, соотношением d/dвн=0,7-17,0,The outer diameter d of the thread of the small base of the cone of the drill bit nipple is connected with the diameter dвн of the circle inscribed in the inner channel of the nipple of the circle located in the main plane of the thread of the drill bit nipple, with the ratio d / dвн = 0.7-17.0,
где ,Where ,
где d1, d2, ..., dn - диаметры вписанных в каждом из внутренних каналов ниппеля окружностей, расположенных в основной плоскости резьбы ниппеля бурового долотаwhere d 1 , d 2 , ..., d n are the diameters of the circles inscribed in each of the internal channels of the nipple, located in the main plane of the thread of the drill bit nipple
На фиг.1 изображен общий вид бурового долота в разрезе по первому варианту.Figure 1 shows a General view of the drill bit in the context of the first embodiment.
На фиг.2 изображен общий вид бурового долота в разрезе по второму варианту.Figure 2 shows a General view of the drill bit in the context of the second embodiment.
Первый вариант выполнения долота.The first embodiment of the bit.
Буровое долото содержит корпус 1 с коническим ниппелем 2 и нанесенной на нем присоединительной конической резьбой 3, каналами 4 для промывки (продувки) и пазами 5 на наружной поверхности, в которых жестко, например, сваркой закреплены вставные секции, состоящие из лап 6, на цапфах 7 которых посредством подшипников 8 установлены шарошки 9 с породоразрушающими элементами 10 в виде фрезерованных зубьев или твердосплавных зубков. В ниппеле 2 выполнен внутренний канал 11.The drill bit contains a housing 1 with a
Наружный диаметр резьбы 3 малого основания конуса ниппеля 2 бурового долота d связан с наружным (номинальным) диаметром бурового долота D соотношением d/D=0,2-0,6.The outer diameter of the
Наружный диаметр d резьбы 3 малого основания конуса ниппеля 2 бурового долота связан с диаметром dвн вписанной во внутреннем канале 11 ниппеля 2 окружности, расположенной в основной плоскости резьбы 3 ниппеля 2 бурового долота, соотношением d/dвн=0,7-17,0.The outer diameter d of the
Буровое долото работает следующим образом. Компоновка низа буровой колонны (КНБК) формируется так, что последним элементом КНБК, присоединяемым к буровому ставу, является буровое долото. В связи с этим к надежности его резьбового соединения предъявляются наиболее высокие требования. При соединении долота к буровой колонне должен обеспечиваться гарантированный натяг, осуществляемый строгим соблюдением параметров присоединительной резьбы 3. Поэтому введение в предлагаемое техническое решение конкретного параметра присоединительной резьбы 3 долота, а именно наружного диаметра резьбы 3 малого основания конуса ниппеля 2 бурового долота d, позволит обеспечить требуемую степень надежности крепления бурового долота. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента породоразрушающие элементы 10 долота внедряются в породу и разрушают ее. При этом промывочная жидкость или воздушно-водяная смесь, нагнетаемая под давлением через колонну бурильных труб, через внутренний канал 11 и каналы 4 долота выносит с забоя на поверхность разрушенную породу. Одновременно с этим промывочная жидкость или воздушно-водяная смесь охлаждает породоразрушающие элементы 10 и подшипниковые узлы шарошек бурового долота.Drill bit works as follows. The layout of the bottom of the drill string (BHA) is formed so that the last element of the BHA to be attached to the drill stand is the drill bit. In this regard, the highest requirements are imposed on the reliability of its threaded connection. When connecting the bit to the drill string, a guaranteed tightness must be ensured by strictly observing the parameters of the connecting
Эффективность работы долота обеспечивается во многом благодаря интенсивному удалению с забоя разбуриваемой породы (шлама). Этот процесс зависит от обеспечения требуемых условий для промывки или продувки.The efficiency of the bit is ensured largely due to the intensive removal from the bottom of the drilled rock (sludge). This process depends on providing the required conditions for flushing or purging.
Наилучшие условия прохождения промывочной жидкости или воздушно-водяной смеси обеспечиваются определенными требованиями по формированию внутреннего канала 11 ниппеля 2 долота. Следует отметить, что, как правило, номинальные размеры резьбы ниппеля долота задаются в основной ее плоскости (см. фиг.1, 2), которая располагается перпендикулярно оси резьбы долота; в ней же измеряются размеры наружного, среднего и внутреннего диаметра конической резьбы.The best conditions for the passage of the washing liquid or air-water mixture are provided by certain requirements for the formation of the
Чаще всего в основной плоскости резьбы 3 выполнен один внутренний канал 11 ниппеля 2 долота, но их может быть и несколько. Они могут выполняться как правильной формы в виде цилиндра, прямого или обратного конуса, так и неправильной формы.Most often, one
Второй вариант выполнения долотаThe second embodiment of the bit
Буровое долото содержит корпус 1 с коническим ниппелем 2 и нанесенной на нем присоединительной конической резьбой 3, каналами 4 для промывки (продувки) и пазами 5 на наружной поверхности, в которых жестко, например, сваркой закреплены вставные секции, состоящие из лап 6, на цапфах 7 которых посредством подшипников 8 установлены шарошки 9 с породоразрушающими элементами 10 в виде фрезерованных зубьев или твердосплавных зубков. В ниппеле 2 выполнены внутренние n каналов 11, где n≥2.The drill bit contains a housing 1 with a
Наружный диаметр резьбы 3 малого основания конуса ниппеля 2 бурового долота d связан с наружным (номинальным) диаметром бурового долота D соотношением d/D=0,2-0,6.The outer diameter of the
Наружный диаметр d резьбы 3 малого основания конуса ниппеля 2 бурового долота может быть связан с диаметром dвн вписанной во внутреннем канале 11 ниппеля 2 окружности, расположенной в основной плоскости резьбы 3 ниппеля 2 бурового долота, соотношениемThe outer diameter d of the
d/dвн=0,7-17,0,d / dvn = 0.7-17.0,
где ,Where ,
где d1, d2, ..., dn - диаметры вписанных в каждом из внутренних каналов ниппеля окружностей, расположенных в основной плоскости резьбы ниппеля бурового долота.where d 1 , d 2 , ..., d n are the diameters of the circles inscribed in each of the internal channels of the nipple, located in the main plane of the thread of the drill bit nipple.
Буровое долото работает следующим образом. Компоновка низа буровой колонны (КНБК) формируется так, что последним элементом КНБК, присоединяемым к буровому ставу, является буровое долото. В связи с этим к надежности его резьбового соединения предъявляются наиболее высокие требования. При соединении долота к буровой колонне должен обеспечиваться гарантированный натяг, осуществляемый строгим соблюдением параметров присоединительной резьбы 3. Поэтому введение в предлагаемое техническое решение конкретного параметра присоединительной резьбы 3 долота, а именно наружного диаметра резьбы 3 малого основания конуса ниппеля 2 бурового долота d, позволит обеспечить требуемую степень надежности крепления бурового долота. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента породоразрушающие элементы 10 долота внедряются в породу и разрушают ее. Промывочная жидкость или воздушно-водяная смесь, нагнетаемая под давлением через колонну бурильных труб, через внутренние каналы 11 и каналы 4 долота выносит с забоя на поверхность разрушенную породу. При этом для обеспечения равномерного распределения общего потока промывочной жидкости или воздушно-водяной смеси, проходящей через внутренний канал 11 ниппеля 2 бурового долота, и адресной подачи агента к гидромониторным насадкам и в подшипниковые узлы шарошек бурового долота внутренний канал 11 ниппеля 2 может состоять из n каналов, где n≥1. Одновременно с этим промывочная жидкость или воздушно-водяная смесь охлаждает породоразрушающие элементы 10 и подшипниковые узлы шарошек бурового долота.Drill bit works as follows. The layout of the bottom of the drill string (BHA) is formed so that the last element of the BHA to be attached to the drill stand is the drill bit. In this regard, the highest requirements are imposed on the reliability of its threaded connection. When connecting the bit to the drill string, a guaranteed tightness must be ensured by strictly observing the parameters of the connecting
Пример выполненияExecution example
Так, например, долото диаметром D=711,2 мм имеет d=144,550 мм. Таким образом, d/D=0,203; долото диаметром D=241,3 мм имеет d=131,030 мм. Таким образом, d/D=0,543. So, for example, a bit with a diameter of D = 711.2 mm has d = 144.550 mm. Thus, d / D = 0.203; a bit with a diameter of D = 241.3 mm has d = 131.030 mm. Thus, d / D = 0.543.
Приведенные примеры подтверждают правомерность заявленного диапазона d/D=0,2-0,6.The above examples confirm the legitimacy of the claimed range d / D = 0.2-0.6.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006108324/03A RU2298074C1 (en) | 2006-03-17 | 2006-03-17 | Cone drilling bit (variants) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006108324/03A RU2298074C1 (en) | 2006-03-17 | 2006-03-17 | Cone drilling bit (variants) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2298074C1 true RU2298074C1 (en) | 2007-04-27 |
Family
ID=38106939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006108324/03A RU2298074C1 (en) | 2006-03-17 | 2006-03-17 | Cone drilling bit (variants) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2298074C1 (en) |
-
2006
- 2006-03-17 RU RU2006108324/03A patent/RU2298074C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2003300600B2 (en) | Rotary mine drilling bit for making blast holes | |
CA2720870C (en) | Reamer with polycrystalline diamond compact inserts | |
US4381825A (en) | Drill bit nozzle | |
RU2382867C2 (en) | Drill rod, drill bit and drilling tool | |
RU2351736C1 (en) | Washing unit of drilling bit | |
CN105593456B (en) | Upsilonstring components | |
US3712392A (en) | Diamond drill assembly with bore hole support | |
RU2298074C1 (en) | Cone drilling bit (variants) | |
CN102248205B (en) | Quick transition joint | |
RU60122U1 (en) | DRILLING BITCH (OPTIONS) | |
BE1010190A5 (en) | Drill for drilling with rotary core class free. | |
JP4765950B2 (en) | Drilling tools and drilling methods | |
US6298929B1 (en) | Bi-center bit assembly | |
JP4475497B2 (en) | Self-drilling lock bolt and self-drilling lock bolt construction method | |
RU2249088C2 (en) | Drilling chisel cutter | |
US10428586B2 (en) | Reamer assembly | |
US10337254B2 (en) | Tungsten carbide insert bit with milled steel teeth | |
RU2679933C2 (en) | Shank adaptor with reinforced flushing slot | |
RU2146754C1 (en) | Drilling roller bit | |
CN111535750A (en) | Drill bit and drilling method of drilling equipment | |
RU2182213C1 (en) | Roller-cutter drilling bit | |
RU2231615C2 (en) | Crown bit | |
RU2763563C1 (en) | Method for coupling holes in process tools and tool | |
RU2018101636A (en) | DRILLING BIT, CUTTING CLIPPERS WITH ROCKING ACTION WITH BASIC PART OF REDUCED DIAMETER | |
RU2190744C2 (en) | Crown bit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110318 |