RU2359101C1

RU2359101C1 - Bore bit

Info

Publication number: RU2359101C1
Application number: RU2008103961/03A
Authority: RU
Inventors: Николай Митрофанович Панин (RU); Николай Митрофанович Панин; Николай Гаврилович Егоров (RU); Николай Гаврилович Егоров; Анатолий Михайлович Чувилин (RU); Анатолий Михайлович Чувилин; Владимир Федорович Сорокин (RU); Владимир Федорович Сорокин
Original assignee: Николай Митрофанович Панин
Priority date: 2008-02-07
Filing date: 2008-02-07
Publication date: 2009-06-20

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention refers to rock destruction tool, particularly to bore bits with hard-alloyed equipment. The bore bit consists of a case with slots on working end and hard-alloyed cutting teeth overlapping the end of the bit; the teeth are made with a concave front facet. The feature of the bit is made in form of a rack the working end of hard-alloyed cutting teeth; projections of the teeth are of wedge shape; also height of racks increases in the direction from center to periphery. Notably, the case of the bit is made with inclined watercourses, the outlet part of which is situated before the convex facet of the hard-alloyed cutting teeth.

EFFECT: upgraded efficiency of bore bit operation.

6 dwg, 2 cl

Description

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым коронкам с твердосплавным вооружением.The invention relates to a rock cutting tool, namely to drill bits with carbide weapons.

Известна буровая коронка, включающая корпус с пазами, в которых закреплены твердосплавные вставки, установленные с отрицательным углом наклона (см. авт. св. СССР №1677228, кл. Е21В 10/02, 1991 г.).Known drill bit, comprising a housing with grooves in which are fixed carbide inserts installed with a negative angle (see ed. St. USSR No. 1677228, class. EB 10/02, 1991).

Данная коронка из-за сложной конструкции и ненадежности крепления резцов имеет малый ресурс работы и по этой причине не нашла широкого применения.Due to the complex design and unreliable attachment of the cutters, this crown has a small service life and for this reason did not find wide application.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является буровая коронка, содержащая корпус с пазами на рабочем торце и установленные в них твердосплавные резцы, перекрывающие торец коронки и выполненные с вогнутой передней гранью (см. патент РФ №2039190, кл. Е21В 10/02, 1995 г.).Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a drill bit containing a body with grooves on the working end and carbide cutters installed in them, overlapping the crown end and made with a concave front face (see RF patent No. 2039190, class ЕВВ 10 / 02, 1995).

К недостатком этой коронки следует отнести малую эффективность ее в работе, связанную с некачественной очисткой забоя от шлама, ведущей к повторному его измельчению и к усиленному износу породоразрушающих элементов коронки, и нерациональную схему поражения забоя, что также значительно снижает проходку и механическую скорость бурения.The disadvantage of this crown is its low efficiency in work associated with poor-quality cleaning of the bottom from sludge, leading to repeated grinding and increased wear of rock-cutting elements of the crown, and an irrational pattern of damage to the bottom, which also significantly reduces penetration and mechanical drilling speed.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы буровой коронки.In connection with the stated technical result of the invention is to increase the efficiency of the drill bit.

Для достижения указанного технического результата буровая коронка, содержащая корпус с пазами на рабочем торце и установленные в них твердосплавные резцы, перекрывающие торец коронки и выполненные с вогнутой передней гранью, согласно изобретению рабочий торец твердосплавных резцов выполнен в виде гребенки, выступы которых имеют клиновидную форму, причем высота гребней увеличивается в направлении от центра к периферии.To achieve the technical result, a drill bit containing a housing with grooves on the working end and carbide cutters installed in them, overlapping the crown end and made with a concave front face, according to the invention, the working end face of carbide cutters is made in the form of a comb, the protrusions of which are wedge-shaped, and the height of the ridges increases in the direction from the center to the periphery.

Решению поставленной задачи способствует также и то, что:The solution of the problem also contributes to the fact that:

- корпус коронки выполнен с наклонными промывочными каналами, выходная часть которых расположена перед вогнутой гранью твердосплавных резцов.- the crown body is made with inclined flushing channels, the output of which is located in front of the concave face of the carbide cutters.

Изобретение поясняется чертежом, на котором фиг.1 изображает общий вид коронки в разрезе, а фиг.2 - вид со стороны рабочего торца, на фиг.3-5 твердосплавный резец в трех проекциях и на фиг.6 - фрагмент торца коронки в увеличенном масштабе.The invention is illustrated in the drawing, in which Fig. 1 depicts a General view of the crown in section, and Fig. 2 is a view from the side of the working end, in Figs. 3-5, a carbide cutter in three projections and in Fig. 6 is a fragment of the end face of the crown in an enlarged scale. .

Буровая коронка включает корпус 1 с присоединительной резьбой 2 и рабочим торцом 3, который армирован твердосплавными резцами 4, выполненными с вогнутой передней гранью 5 и гребенчатым торцом, выступы 6 которых имеют клиновидную форму с углами α и β соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Выступы 6 гребенчатого торца выполнены с переменной высотой, увеличивающейся от центра к периферии, а корпус 1 коронки - с наклонными промывочными каналами 7, выходная часть которых расположена перед вогнутой гранью твердосплавных резцов 4. Выполнение резцов клиновидной формы в плане с углом при вершине α обеспечивает создание дополнительной плоскости обнажения в горизонтальной плоскости, что снижает энергоемкость процесса разрушения породы. Это эффект увеличивается благодаря созданию дополнительной плоскости обнажения и в вертикальной плоскости за счет выполнения выступов 6 разной высоты. При этом благодаря увеличению выступов 6 в направлении от центра к периферии обеспечивается увеличение прочности выступов 6 резцов 4, расположенных в периферийной части, чем обеспечивается усиление калибрующей поверхности коронки со стороны стенки скважины и, как следствие этого, сохранение диаметра скважины.The drill bit includes a housing 1 with a connecting thread 2 and a working end 3, which is reinforced with carbide cutters 4, made with a concave front face 5 and a comb end, the protrusions 6 of which are wedge-shaped with angles α and β respectively in the vertical and horizontal planes. The protrusions 6 of the comb end are made with a variable height increasing from the center to the periphery, and the crown body 1 with inclined flushing channels 7, the outlet part of which is located in front of the concave face of the carbide cutters 4. The implementation of the wedge-shaped cutters in plan with an angle at the apex α creates additional exposure plane in the horizontal plane, which reduces the energy consumption of the process of destruction of the rock. This effect is increased due to the creation of an additional exposure plane and in the vertical plane due to the implementation of the protrusions 6 of different heights. Moreover, by increasing the protrusions 6 in the direction from the center to the periphery, an increase in the strength of the protrusions 6 of the cutters 4 located in the peripheral part is ensured, which enhances the calibrating surface of the crown from the side of the well wall and, as a result, preserves the diameter of the well.

Принцип работы коронки заключается в следующем. Коронку посредством резьбы 2 присоединяют к колонне бурильных труб и спускают на забой скважины, где под действием осевого усилия и крутящего момента рабочие элементы 4 внедряются в породу и производят ее разрушение. Разрушенная порода потоком агента промывочной жидкости, подаваемой через промывочные каналы 7, выносится в затрубное пространство и далее к устью скважины. При этом благодаря вогнутой передней грани 5 твердосплавных резцов 4 промывочная жидкость подается непосредственно к режущим кромкам, обеспечивая их качественное охлаждение и исключая повторное разрушение породы. При этом резцы 4 благодаря выполнению выступов 6 гребенки с переменной высотой на забое скважины образуют опережающий забой со стороны стенки скважины. Кроме того, вогнутая поверхность передней грани 5 резцов 4 обеспечивает получение опережающего забоя и в направлении вращения коронки в зоне сопряжения их керно- и скважинообразующих кромок. Благодаря этому на забое образуются дополнительные поверхности обнажения, что способствует повышению эффективности разрушения породы. Этому способствует и наклонное расположение промывочных каналов 7, направленных в периферийную часть забоя, которая является опережающей как по высоте, так и по направлению вращения. Это обеспечивает работу периферийной части резцов по чистому забою, что благоприятно сказывается на механической скорости бурения и на проходке.The principle of operation of the crown is as follows. The crown by means of thread 2 is attached to the drill pipe string and lowered to the bottom of the well, where under the action of axial force and torque the working elements 4 are embedded in the rock and produce its destruction. The destroyed rock by the flow of the washing liquid agent supplied through the washing channels 7 is carried into the annulus and further to the wellhead. At the same time, thanks to the concave front face 5 of carbide cutters 4, the washing liquid is supplied directly to the cutting edges, ensuring their high-quality cooling and eliminating the repeated destruction of the rock. In this case, the cutters 4 due to the implementation of the protrusions 6 of the comb with a variable height at the bottom of the well form the leading bottom from the side of the well wall. In addition, the concave surface of the front face 5 of the cutters 4 provides a leading face in the direction of rotation of the crown in the interface between their core and borehole edges. Due to this, additional outcrop surfaces are formed on the face, which contributes to an increase in the efficiency of rock destruction. This is facilitated by the inclined location of the washing channels 7, directed to the peripheral part of the face, which is ahead both in height and in the direction of rotation. This ensures the work of the peripheral part of the incisors on a clean bottom, which favorably affects the mechanical drilling speed and penetration.

Предложенная схема очистки забоя исключает повторного измельчения разрушенной породы, повышает кпд очистного агента и тем самым повышает эффективность работы коронки в целом. Этому же способствует и предложенная форма выполнения резцов.The proposed scheme for cleaning the face eliminates the re-grinding of the destroyed rock, increases the efficiency of the cleaning agent and thereby increases the overall performance of the crown. The proposed embodiment of the incisors also contributes to this.

Claims

1. A drill bit containing a housing with grooves on the working end and carbide cutters installed in them, overlapping the crown end and made with a concave front face, characterized in that the working end of the carbide cutters is made in the form of a comb, the protrusions of which are wedge-shaped, and the height ridges increases in the direction from the center to the periphery.

2. The drill bit according to claim 1, characterized in that the crown body is made with inclined flushing channels, the output part of which is located in front of the concave face of the carbide cutters.