RU2418938C1 - Diamond drill bit - Google Patents

Diamond drill bit Download PDF

Info

Publication number
RU2418938C1
RU2418938C1 RU2010106740/03A RU2010106740A RU2418938C1 RU 2418938 C1 RU2418938 C1 RU 2418938C1 RU 2010106740/03 A RU2010106740/03 A RU 2010106740/03A RU 2010106740 A RU2010106740 A RU 2010106740A RU 2418938 C1 RU2418938 C1 RU 2418938C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cavity
drill bit
liners
inserts
sectors
Prior art date
Application number
RU2010106740/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Николаевич Панин (RU)
Олег Николаевич Панин
Николай Митрофанович Панин (RU)
Николай Митрофанович Панин
Эдуард Ованесович Цатурян (RU)
Эдуард Ованесович Цатурян
Юрий Никитович Захаров (RU)
Юрий Никитович Захаров
Игорь Николаевич Некрасов (RU)
Игорь Николаевич Некрасов
Original Assignee
Николай Митрофанович Панин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Митрофанович Панин filed Critical Николай Митрофанович Панин
Priority to RU2010106740/03A priority Critical patent/RU2418938C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2418938C1 publication Critical patent/RU2418938C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: drill bit comprises a body with a diamond-containing matrix, separated into sectors by slots, and inserts of abrasive material spring-loaded in the axial direction and installed between sectors in additional slots. The inserts in the initial position are installed without a ledge above the end of the matrix and are arranged with a cavity communicated with the body cavity, at the same time the inserts are connected with the body by means of extension springs. The body cavity is communicated with a cavity of each insert by means of a bushing, and by channels provided in the insert body - to the hole clearance.
EFFECT: improved efficiency of the drill bit operation due to elimination of early failure of its inserts.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к буровым коронкам с алмазным вооружением для бурения скважин с отбором керна.The invention relates to the field of rock cutting tools, namely to drill bits with diamond weapons for drilling wells with coring.

Известна алмазная буровая коронка, содержащая корпус с матрицей, разделенной промывочными пазами на рабочие секторы, армированные вставками из синтетических алмазов (см. Исаев М.И. Технический прогресс и новые достижения в колонковом бурении. Л.: Недра, 1976, с.99).A well-known diamond drill bit containing a housing with a matrix divided by flushing grooves into working sectors reinforced with inserts of synthetic diamonds (see Isaev MI Technical progress and new achievements in core drilling. L .: Nedra, 1976, p.99) .

Недостатком данной коронки является малая механическая скорость бурения из-за заполирования алмазов.The disadvantage of this crown is the low mechanical drilling speed due to polishing diamonds.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является алмазная буровая коронка, включающая корпус с алмазосодержащей матрицей, разделенной пазами на секторы, и подпружиненные в осевом направлении вкладыши из абразивного материала, установленные между секторами (см. авт. св. СССР №448266, кл. Е21В 10/48, 1974 г.).The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a diamond drill bit, comprising a body with a diamond-containing matrix, divided by grooves into sectors, and axially spring-loaded liners of abrasive material installed between sectors (see ed. St. USSR No. 4848266, C. E21B 10/48, 1974).

В данной коронке благодаря использованию вкладышей из абразивного материала уменьшена вероятность заполирования алмазов, значительно снижающая как механическую скорость бурения, так и проходку на коронку.In this crown, thanks to the use of inserts made of abrasive material, the probability of polishing diamonds is reduced, which significantly reduces both the mechanical drilling speed and the penetration to the crown.

К недостаткам данной коронки следует отнести сравнительно невысокую эффективность ее работы, что связано с быстрым выходом вкладышей из строя. Это объясняется с тем, что вкладыши в процессе спуско-подъемных операций постоянно выступают над матрицей. А так как они выполняются из легко разрушаемого материала, то при контакте со стенками скважины, а также - с забоем, в момент установки коронки после спуска, а также при расходке бурового снаряда, то велика вероятность преждевременного выхода их из строя. Этот негативный эффект усиливается также и за счет вероятности заклинивания вкладышей в пазах корпуса из-за попадания шлама в зону расположения пружины.The disadvantages of this crown include the relatively low efficiency of its operation, which is associated with the rapid failure of the earbuds. This is due to the fact that the liners in the process of hoisting operations constantly protrude above the matrix. And since they are made of easily destructible material, when in contact with the walls of the well, as well as with the face, at the time of installation of the crown after descent, as well as when the drill is consumed, it is likely that they will fail prematurely. This negative effect is also enhanced by the likelihood of jamming of the liners in the grooves of the housing due to the ingress of sludge into the area of the spring.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы коронки путем увеличения проходки и механической скорости бурения за счет предохранения вкладышей от преждевременного выхода их из строя.In connection with the stated technical result of the invention is to increase the efficiency of the crown by increasing the penetration and the mechanical drilling speed by protecting the liners from premature failure.

Поставленный технический результат достигается тем, что в алмазной буровой коронке, включающей корпус с алмазосодержащей матрицей, разделенной пазами на секторы, и подпружиненные в осевом направлении вкладыши из абразивного материала, установленные между секторами, согласно изобретению, вкладыши в исходном состоянии установлены заподлицо с торцом матрицы и выполнены с полостью, сообщенной с полостью корпуса, при этом вкладыши соединены с корпусом посредством пружин растяжения.The technical result is achieved by the fact that in a diamond drill bit, comprising a body with a diamond-containing matrix, divided by grooves into sectors, and axially spring-loaded liners of abrasive material installed between sectors, according to the invention, the liners in the initial state are installed flush with the end face of the matrix and made with a cavity in communication with the cavity of the housing, while the liners are connected to the housing by means of tension springs.

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

- полость корпуса сообщена с полостью каждого вкладыша посредством втулки;- the body cavity is in communication with the cavity of each insert by means of a sleeve;

- вкладыши выполнены с каналами, сообщающими полость вкладыша с затрубным пространством.- the liners are made with channels communicating the cavity of the liner with the annulus.

Изобретение поясняется чертежами, на которых фиг.1 изображает общий вид коронки; фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.The invention is illustrated by drawings, in which figure 1 depicts a General view of the crown; 2 - section A-A in Figure 1.

Предложенная алмазная буровая коронка содержит цилиндрический корпус 1 с присоединительной резьбой 2, алмазосодержащую матрицу 3, разделенную промывочными пазами 4 на секторы 5, и подпружиненные в осевом направлении вкладыши 6 из абразивного материала. Вкладыши 6 установлены в дополнительных пазах 7 между секторами 5 и соединены с корпусом 1 посредством пружин растяжения 8, причем в исходном положении вкладыши 6 не выступают над торцом матрицы 3. Вкладыши 6 выполнены с полостью 9, которая сообщена с полостью 12 корпуса 1 посредством втулок 10, а с затрубным пространством - посредством каналов 11 в материале вкладыша 6.The proposed diamond drill bit contains a cylindrical body 1 with a connecting thread 2, a diamond-containing matrix 3, divided by flushing grooves 4 into sectors 5, and axially spring-loaded liners 6 of abrasive material. The liners 6 are installed in additional grooves 7 between sectors 5 and are connected to the housing 1 by tension springs 8, and in the initial position, the liners 6 do not protrude above the end of the matrix 3. The liners 6 are made with a cavity 9, which is in communication with the cavity 12 of the housing 1 by means of bushings 10 , and with the annulus - through the channels 11 in the material of the liner 6.

Принцип работы коронки заключается в следующем. Корпус 1 коронки посредством резьбы 2 соединяется с колонковым снарядом и спускается в скважину. При спуске снаряда в скважину вкладыши 6 не контактируют со стенками скважины, а при постановке коронки на забой - с дном скважины, что предотвращает их от сколов и преждевременного выхода из строя. В процессе бурения под давлением промывочной жидкости, которая подается в полость 9 вкладышей 6 через втулки 10, вкладыши 6 выдвигаются в осевом направлении, преодолевая сопротивление пружины растяжения 8, удерживающей вкладыши 6 при транспортировке на забой в утопленном в дополнительных пазах 7 положении. При этом усилие пружин 8 подбирается с таким расчетом, чтобы в процессе бурения при минимально необходимом объеме прокачиваемой промывочной жидкости обеспечивался постоянный контакт абразивного материала вкладышей 6 с забоем. Это гарантирует износ абразивного материала и подачу его под алмазосодержащую матрицу 3. При этом путем регулирования объема подаваемой жидкости можно менять усилие поджатия вкладышей к забою, а следовательно и объем абразивного материала, подаваемого под матрицу 3. Благодаря этому обеспечивается постоянное обнажение алмазных зерен матрицы 3 и повышение эффективности их работы благодаря исключению процесса заполирования алмазов и самой матрицы. Наличие каналов 11 во вкладышах 6 уменьшает вероятность зашламования пружин 8. Разрушенная горная порода и абразивный материал выносятся промывочной жидкостью на поверхность, поступающей на забой через промывочные пазы 4 и каналы 11.The principle of operation of the crown is as follows. The housing 1 of the crown through the thread 2 is connected to the core projectile and goes down into the well. When the projectile is lowered into the well, the liners 6 do not come into contact with the walls of the well, and when setting the crown on the bottom, they do not come into contact with the bottom of the well, which prevents them from chipping and premature failure. During drilling under pressure, the flushing fluid, which is supplied to the cavity 9 of the liners 6 through the bushings 10, the liners 6 extend in the axial direction, overcoming the resistance of the tensile spring 8, which holds the liners 6 when transported to the bottom in the position recessed in the additional grooves 7. In this case, the force of the springs 8 is selected so that during drilling with the minimum required volume of pumped washing fluid, the abrasive material of the inserts 6 is in constant contact with the bottom. This guarantees wear of the abrasive material and its supply under the diamond-containing matrix 3. In this case, by adjusting the volume of the supplied liquid, it is possible to change the force of pressing the inserts to the bottom, and therefore the volume of abrasive material supplied under the matrix 3. This ensures constant exposure of the diamond grains of the matrix 3 and increasing their efficiency by eliminating the process of polishing diamonds and the matrix itself. The presence of channels 11 in the liners 6 reduces the likelihood of sludge springs 8. The destroyed rock and abrasive material are carried out by the flushing fluid to the surface entering the face through the flushing grooves 4 and channels 11.

Использование предложенной коронки позволяет обеспечить эффективность ее работы в процессе всего времени работы за счет исключения преждевременного выхода вкладышей из строя.Using the proposed crown allows you to ensure the effectiveness of its work during the entire time of operation by eliminating premature failure of the earbuds.

Claims (3)

1. Алмазная буровая коронка, включающая корпус с алмазосодержащей матрицей, разделенной пазами на секторы, и подпружиненные в осевом направлении вкладыши из абразивного материала, установленные между секторами, отличающаяся тем, что вкладыши в свободном состоянии установлены без выступа над торцом матрицы и выполнены с полостью, сообщенной с полостью корпуса, при этом вкладыши соединены с корпусом посредством пружин растяжения.1. Diamond drill bit, comprising a housing with a diamond-containing matrix, divided by grooves into sectors, and axially spring loaded liners of abrasive material installed between sectors, characterized in that the loose leaves are installed without protrusion above the end face of the matrix and are made with a cavity, communicated with the cavity of the housing, while the liners are connected to the housing by means of tension springs. 2. Алмазная буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что полость корпуса сообщена с полостью каждого вкладыша посредством втулки.2. The diamond drill bit according to claim 1, characterized in that the cavity of the housing is in communication with the cavity of each insert by means of a sleeve. 3. Алмазная буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что вкладыши выполнены с каналами, сообщающими полость вкладыша с затрубным пространством. 3. The diamond drill bit according to claim 1, characterized in that the liners are made with channels communicating the cavity of the liner with the annulus.
RU2010106740/03A 2010-02-26 2010-02-26 Diamond drill bit RU2418938C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010106740/03A RU2418938C1 (en) 2010-02-26 2010-02-26 Diamond drill bit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010106740/03A RU2418938C1 (en) 2010-02-26 2010-02-26 Diamond drill bit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2418938C1 true RU2418938C1 (en) 2011-05-20

Family

ID=44733708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010106740/03A RU2418938C1 (en) 2010-02-26 2010-02-26 Diamond drill bit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2418938C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468178C1 (en) * 2011-07-14 2012-11-27 Николай Митрофанович Панин Diamond crown bit
RU2506402C1 (en) * 2013-02-15 2014-02-10 Николай Митрофанович Панин Diamond drilling tool
RU2513822C1 (en) * 2013-01-30 2014-04-20 Николай Митрофанович Панин Diamond bore bit
RU2513819C1 (en) * 2013-01-30 2014-04-20 Николай Митрофанович Панин Diamond bore bit
RU2690240C2 (en) * 2013-03-12 2019-05-31 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Drilling bit with sliding elements with hydraulic link to control load acting on them
RU2708444C2 (en) * 2014-10-16 2019-12-06 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Drilling bit with self-regulating platforms
RU2732556C2 (en) * 2015-12-17 2020-09-21 Бейкер Хьюз, Э Джии Компани, Ллк Self-regulated drilling tools and related systems and methods

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468178C1 (en) * 2011-07-14 2012-11-27 Николай Митрофанович Панин Diamond crown bit
RU2513822C1 (en) * 2013-01-30 2014-04-20 Николай Митрофанович Панин Diamond bore bit
RU2513819C1 (en) * 2013-01-30 2014-04-20 Николай Митрофанович Панин Diamond bore bit
RU2506402C1 (en) * 2013-02-15 2014-02-10 Николай Митрофанович Панин Diamond drilling tool
RU2690240C2 (en) * 2013-03-12 2019-05-31 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Drilling bit with sliding elements with hydraulic link to control load acting on them
RU2708444C2 (en) * 2014-10-16 2019-12-06 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Drilling bit with self-regulating platforms
RU2732556C2 (en) * 2015-12-17 2020-09-21 Бейкер Хьюз, Э Джии Компани, Ллк Self-regulated drilling tools and related systems and methods

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2418938C1 (en) Diamond drill bit
RU2389861C2 (en) Drilling bit
RU2450115C2 (en) Rotary drilling bit and method to create helical groove in blast hole arranged in bed
RU2009124592A (en) SLUTT FLOW CONTROLS FOR VANE CHISELS AND CHISEL WITH SUCH ELEMENTS
WO2021090148A1 (en) Hybrid drill bit
RU2332553C2 (en) Drill bit for percussion drilling, drilling system incorporating such drill bit and well-boring method
RU2468178C1 (en) Diamond crown bit
RU2298077C1 (en) Crown bit
RU166522U1 (en) DRILLING DRILL FOR DRILLING WITH SIMULTANEOUS CASE
RU2353748C1 (en) Bore bit
RU2473773C1 (en) Diamond crown bit
RU2359100C1 (en) Bore bit (versions)
RU170442U1 (en) Drill head for horizontal directional drilling
RU2444606C1 (en) Drilling bit
RU2579821C1 (en) Drilling bit
RU2470135C1 (en) Drilling bit
RU2367763C1 (en) Drill bit for well drilling on outburst-prone seams
AU2015244141A1 (en) Single-waterway drill bits and systems for using same
RU2719880C1 (en) Expander for simultaneous drilling and expansion on casing string
AU2013205493A1 (en) A percussive drilling apparatus
RU2471957C1 (en) Diamond crown bit
RU2491408C1 (en) Drill column for drilling of wells in highly gas-bearing beds
RU2513049C1 (en) Impregnated diamond crown bit
RU2332555C1 (en) Crown drilling bit
RU2638349C1 (en) Drilling bit