RU2468178C1 - Diamond crown bit - Google Patents

Diamond crown bit Download PDF

Info

Publication number
RU2468178C1
RU2468178C1 RU2011129039/03A RU2011129039A RU2468178C1 RU 2468178 C1 RU2468178 C1 RU 2468178C1 RU 2011129039/03 A RU2011129039/03 A RU 2011129039/03A RU 2011129039 A RU2011129039 A RU 2011129039A RU 2468178 C1 RU2468178 C1 RU 2468178C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
matrix
abrasive material
diamond
crown bit
sectors
Prior art date
Application number
RU2011129039/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Митрофанович Панин
Михаил Алексеевич Комаров
Виктор Михайлович Кононов
Юрий Евдокимович Будюков
Эдуард Ованесович Цатурян
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 RU2011129039/03A priority Critical patent/RU2468178C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2468178C1 publication Critical patent/RU2468178C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: crown bit comprises a body and a diamond-containing matrix separated with washing grooves into sectors reinforced with outer and inner gage and volume diamonds. The feature of the proposed crown bit is the layout of abrasive material arrangement in a reservoir located inside the matrix and arranged at least with one bushing to discharge an abrasive material, at the same time the output part of the bushing in the initial position is covered with a matrix material. The outer surface of the reservoir for an abrasive material may have a biconical shape, and its upper part may be equipped with a pin for rigid connection with the body. The output part of bushings at different sectors may be arranged at a different distance from the matrix end.
EFFECT: increased efficiency of crown bit operation.
3 cl, 1 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 буровая коронка, включающая корпус, алмазосодержащую матрицу, соединенную с корпусом приварочным слоем и разделенную промывочными пазами на отдельные секторы (см. авт. св. СССР №594291, кл. Е21В 10/48, 1975 г.).A drill bit is known, including a housing, a diamond-containing matrix, connected to the housing by a welding layer and divided by washing grooves into separate sectors (see ed. St. USSR No. 594291, class E21B 10/48, 1975).

Недостатком этой коронки является малая механическая скорость бурения, особенно при бурении по малоабразивным породам вследствие быстрого заполирования алмазов.The disadvantage of this crown is the low mechanical drilling speed, especially when drilling on low abrasive rocks due to the rapid polishing of diamonds.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является алмазная буровая коронка, включающая корпус с присоединительной резьбой и алмазосодержащую матрицу, разделенную промывочными пазами на секторы и содержащую абразивный материал (см. авт. св. СССР №1402659, кл. Е21В 10/48, 1988 г.).The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a diamond drill bit, comprising a body with a connecting thread and a diamond matrix, divided by washing grooves into sectors and containing abrasive material (see ed. St. USSR No. 1402659, class Е21В 10/48 , 1988).

Данная коронка благодаря использованию абразивного материала позволяет избежать заполирования алмазов. Однако она не обеспечивает надежного соединениея матрицы с корпусом особенно при значительной высоте матрицы и наличии вибрации бурового инструмента. Это снижает эффективность работы известной коронки.Due to the use of abrasive material, this crown allows to avoid polishing diamonds. However, it does not provide a reliable connection of the matrix with the body, especially with a significant height of the matrix and the presence of vibration of the drilling tool. This reduces the efficiency of the known crown.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы коронки путем обеспечения надежного соединения матрицы с корпусом.In connection with the stated technical result of the invention is to increase the efficiency of the crown by providing a reliable connection of the matrix with the housing.

Указанный технический результат достигается тем, что в алмазной буровой коронке, включающей корпус с присоединительной резьбой и алмазосодержащую матрицу, разделенную промывочными пазами на секторы и содержащую абразивный материал, согласно изобретению абразивный материал размещен в емкости, размещенной внутри матрицы и выполненной, по меньшей мере, с одной втулкой для выпуска абразивного материала, при этом выходная часть втулки в исходном положении перекрыта матричным материалом.The specified technical result is achieved in that in a diamond drill bit including a body with a connecting thread and a diamond-containing matrix, divided by washing grooves into sectors and containing abrasive material, according to the invention, the abrasive material is placed in a container placed inside the matrix and made at least with one sleeve for the release of abrasive material, while the output part of the sleeve in the initial position is blocked by matrix material.

Достижению поставленного технического результата способствует также и то, что:The achievement of the technical result also contributes to the fact that:

- наружная поверхность емкости для абразивного материала имеет биконическую форму, а верхняя часть ее снабжена штифтом для жесткого соединения с корпусом;- the outer surface of the container for abrasive material has a biconical shape, and its upper part is provided with a pin for rigid connection with the housing;

- выходная часть втулок на разных секторах расположена на разном расстоянии от торца матрицы.- the output part of the bushings on different sectors is located at different distances from the end of the matrix.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен общий вид коронки в продольном разрезе.The invention is illustrated in the drawing, which shows a General view of the crown in longitudinal section.

Предложенная буровая коронка содержит корпус 1 с присоединительной резьбой 2 и матрицу 3, разделенную промывочными пазами 4 на рабочие секторы 5 и содержащую абразивный материал 6. Абразивный материал, например кварцевый песок, размещен в емкости 7, расположенной внутри матрицы 3, и выполненной, по меньшей мере, с одной втулкой 8 для выпуска абразивного материала 6. При этом выходная часть втулки 8 в исходном положении перекрыта матричным материалом и удалена от плоскости забоя на определенную высоту, величина которой определяется физико-механическими свойствами разбуриваемых пород. Эта высота от h1 до h2 уменьшается и увеличивается соответственно по мере уменьшения и увеличения абразивности разбуриваемых пород. Чем менее абразивные породы и быстрее происходит заполирование алмазов, тем меньше должно быть расстояние от торца втулки 8 до торца матрицы 3 и наоборот, чем абразивное породы, тем выше от торца матрицы 3 располагается торец втулки 8. При этом наружная поверхность емкости 7 для абразивного материала 6 имеет биконическую форму, а верхняя часть ее снабжена штифтом 9 для жесткого соединения с корпусом 1. Биконическая форма емкости 7 образована двумя конусами 10 и 11 с общим основанием и вершинами, направленными в противоположные стороны. Размещение биконической емкости 7 в матрице 3 обеспечивает качественное сцепление с матрицей 3 и высокую надежность крепления матрицы 3 с корпусом 1 благодаря созданию замкового соединения между верхним конусом биконической емкости 7 с матрицей 3.The proposed drill bit comprises a housing 1 with a connecting thread 2 and a matrix 3, divided by flushing grooves 4 into working sectors 5 and containing abrasive material 6. Abrasive material, for example quartz sand, is placed in a container 7 located inside the matrix 3 and made at least at least with one sleeve 8 for the release of abrasive material 6. In this case, the output part of the sleeve 8 in the initial position is covered by matrix material and is removed from the face plane to a certain height, the value of which is determined by the physicomechanical other properties of drilled rocks. This height from h 1 to h 2 decreases and increases, respectively, as the abrasiveness of the drilled rocks decreases and increases. The less abrasive the rocks and the faster the polishing of diamonds, the less should be the distance from the end face of the sleeve 8 to the end face of the matrix 3 and vice versa, the abrasive rocks, the higher the end face of the matrix 3 is the end face of the sleeve 8. Moreover, the outer surface of the container 7 for abrasive material 6 has a biconical shape, and its upper part is provided with a pin 9 for rigid connection with the housing 1. The biconical shape of the container 7 is formed by two cones 10 and 11 with a common base and peaks directed in opposite directions. Placing the biconical container 7 in the matrix 3 provides high-quality adhesion to the matrix 3 and high reliability of fixing the matrix 3 with the housing 1 due to the creation of a locking connection between the upper cone of the biconical container 7 with the matrix 3.

Принцип работы алмазной коронки заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента режущие элементы матрицы 3 внедряются в породу и разрушают ее. Разрушенная порода через пазы 4 удаляется на дневную поверхность. В процессе работы происходит износ матрицы 3, и при износе ее на заданную величину обнажаются выходные торцы втулок 8, и абразивный материал 6 начинает поступать под торец коронки, способствуя самозатачиванию режущих элементов матрицы 3 и уменьшению их заполирования. При этом благодаря расположению выходных торцов втулок 8 на разном расстоянии от забоя можно обеспечить дозированную подачу абразивного материала 6 под торец коронки.The principle of operation of the diamond crown is as follows. Under the action of axial load and torque, the cutting elements of the matrix 3 are embedded in the rock and destroy it. The destroyed rock through the grooves 4 is removed to the surface. In the process, the wear of the matrix 3 occurs, and when it is worn by a predetermined amount, the output ends of the sleeves 8 are exposed, and the abrasive material 6 begins to come under the crown end, contributing to the self-sharpening of the cutting elements of the matrix 3 and to reduce their polishing. Moreover, due to the location of the output ends of the bushings 8 at different distances from the bottom, it is possible to provide a metered supply of abrasive material 6 under the crown end.

Таким образом, предложенная конструкция коронки позволяет повысить эффективность работы коронки путем обеспечения надежного соединения матрицы с корпусом и предохранения режущих элементов матрицы от заполирования в процессе всего времени работы коронки.Thus, the proposed design of the crown allows you to increase the efficiency of the crown by providing a reliable connection of the matrix with the housing and protecting the cutting elements of the matrix from polishing during the entire operation time of the crown.

Claims (3)

1. Алмазная буровая коронка, включающая корпус и алмазосодержащую матрицу, разделенную промывочными пазами на секторы и содержащую абразивный материал, отличающаяся тем, что абразивный материал размещен в емкости, расположенной внутри матрицы и выполненной, по меньшей мере, с одной втулкой для выпуска абразивного материала, при этом выходная часть втулки в исходном положении перекрыта матричным материалом.1. Diamond drill bit, comprising a housing and a diamond-containing matrix, divided by washing grooves into sectors and containing abrasive material, characterized in that the abrasive material is placed in a container located inside the matrix and made with at least one sleeve for the release of abrasive material, while the output part of the sleeve in the initial position is blocked by matrix material. 2. Алмазная буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что наружная поверхность емкости для абразивного материала имеет биконическую форму, а верхняя часть ее снабжена штифтом для жесткого соединения с корпусом.2. The diamond drill bit according to claim 1, characterized in that the outer surface of the abrasive container has a biconical shape, and its upper part is provided with a pin for rigid connection with the housing. 3. Алмазная буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что выходная часть втулок на разных секторах расположена на разном расстоянии от торца матрицы. 3. The diamond drill bit according to claim 1, characterized in that the output part of the bushings at different sectors is located at different distances from the end face of the matrix.
RU2011129039/03A 2011-07-14 2011-07-14 Diamond crown bit RU2468178C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011129039/03A RU2468178C1 (en) 2011-07-14 2011-07-14 Diamond crown bit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011129039/03A RU2468178C1 (en) 2011-07-14 2011-07-14 Diamond crown bit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2468178C1 true RU2468178C1 (en) 2012-11-27

Family

ID=49254916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011129039/03A RU2468178C1 (en) 2011-07-14 2011-07-14 Diamond crown bit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2468178C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2506402C1 (en) * 2013-02-15 2014-02-10 Николай Митрофанович Панин Diamond drilling tool
RU2513819C1 (en) * 2013-01-30 2014-04-20 Николай Митрофанович Панин Diamond bore bit
RU2513822C1 (en) * 2013-01-30 2014-04-20 Николай Митрофанович Панин Diamond bore bit
RU2635670C1 (en) * 2017-03-30 2017-11-15 Николай Митрофанович Панин Rock-breaking insert

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU594291A1 (en) * 1972-10-04 1978-02-25 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Сверхтвердых Материалов Ан Украинской Сср Diamond drilling bit
US4128136A (en) * 1977-12-09 1978-12-05 Lamage Limited Drill bit
SU911004A1 (en) * 1980-01-07 1982-03-07 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Сверхтвердых Материалов Ан Усср Crown bit
SU1402659A1 (en) * 1986-10-04 1988-06-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Экономики Минерального Сырья И Геологоразведочных Работ Diamond drilling bit
RU2418938C1 (en) * 2010-02-26 2011-05-20 Николай Митрофанович Панин Diamond drill bit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU594291A1 (en) * 1972-10-04 1978-02-25 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Сверхтвердых Материалов Ан Украинской Сср Diamond drilling bit
US4128136A (en) * 1977-12-09 1978-12-05 Lamage Limited Drill bit
SU911004A1 (en) * 1980-01-07 1982-03-07 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Сверхтвердых Материалов Ан Усср Crown bit
SU1402659A1 (en) * 1986-10-04 1988-06-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Экономики Минерального Сырья И Геологоразведочных Работ Diamond drilling bit
RU2418938C1 (en) * 2010-02-26 2011-05-20 Николай Митрофанович Панин Diamond drill bit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2513819C1 (en) * 2013-01-30 2014-04-20 Николай Митрофанович Панин Diamond bore bit
RU2513822C1 (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
RU2635670C1 (en) * 2017-03-30 2017-11-15 Николай Митрофанович Панин Rock-breaking insert

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2710550T3 (en) Drill bits with axially narrow waterways
RU2721914C2 (en) Cutting element with multiple beveled surfaces and cutting end of definite shape, and drilling cutting tools containing such cutting elements
CN103890306B (en) For the cutting element of earth-boring tools including the earth-boring tools and its correlation technique of this cutting element
RU2468178C1 (en) Diamond crown bit
NO341086B1 (en) Ground drilling tools and methods for producing ground drilling tools including a bump material, and methods for drilling through casings
US9500036B2 (en) Single-waterway drill bits and systems for using same
CA3006408A1 (en) Downhole wireline machining tool string
RU2418938C1 (en) Diamond drill bit
CN103867133A (en) Self-sharpening artificial-diamond-impregnated bit with continuous crushing capacity
CN102852462A (en) Composite inserted tooth blade type diamond comprehensive drill bit
CN104364460A (en) Gage cutter protection for drilling bits
CN105765152A (en) Drill bits having blind-hole flushing and systems for using same
CN104295240B (en) Novel diamond bit
CN104499948A (en) Double-cutting impregnated diamond segment
RU2353748C1 (en) Bore bit
CN102587840A (en) Hard formation casing windowing drill bit
RU2513819C1 (en) Diamond bore bit
RU170442U1 (en) Drill head for horizontal directional drilling
RU2473773C1 (en) Diamond crown bit
AU2015244141B2 (en) Single-waterway drill bits and systems for using same
RU2513049C1 (en) Impregnated diamond crown bit
RU2513822C1 (en) Diamond bore bit
RU2445438C2 (en) Diamond drill bit
RU2579821C1 (en) Drilling bit
RU2471957C1 (en) Diamond crown bit