RU2487227C1

RU2487227C1 - Drill bit (versions)

Info

Publication number: RU2487227C1
Application number: RU2012112142/03A
Authority: RU
Inventors: Владимир Федорович Сорокин; Анатолий Михайлович Чувилин; Александр Викторович Кононов; Евгений Николаевич Щербак; Николай Митрофанович Панин
Original assignee: Николай Митрофанович Панин
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2013-07-10

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: bit contains bit shank, which butt end is divided by grooves for washing into sectors reinforced by well- and core-forming cutters. Feature of the bit is rectangular-trapezium shape of well- and core-forming cutters and orientation of their base of less size towards the side of the bit rotation. At that inclined sides of trapezium are oriented towards each other, have concave shape or shape of a straight line and create an auxiliary channel for washing liquid between themselves and groves for washing.

EFFECT: increased efficiency of bit operation.

4 cl, 3 dwg

Description

Известна буровая коронка, включающая корпус с породоразрушающими вставками, состоящими из опорной пластины, основных, керно- и скважинообразующих резцов со ступенчатым расположением и со смещением основных и керно- и скважинообразующих резцов в радиальной плоскости (см. авт.св. СССР №530941, кл. Е21В 10/02, 1976 г.).A drill bit is known that includes a body with rock cutting inserts consisting of a base plate, core, core and borehole cutters with a stepwise arrangement and with a shift of the main and core and borehole cutters in the radial plane (see ed. St. USSR No. 530941, class E21B 10/02, 1976).

К недостаткам данной коронки следует отнести сложность монтажа вставок в гнездах корпуса, что неминуемо снижает качество изделий и снижает их технико-экономические показатели.The disadvantages of this crown include the difficulty of mounting the inserts in the housings, which inevitably reduces the quality of the products and reduces their technical and economic indicators.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является буровая коронка, содержащая короночное кольцо, торец которого разделен промывочными пазами на секторы, армированные скважино- и кернообразующими резцами (см. Корнилов Н.И. и др. Породоразрушающий инструмент для геологоразведочных скважин. М.: Недра, 1079 г, с.163, рис.111.14).The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a drill bit containing a crown ring, the end of which is divided by flushing grooves into sectors reinforced with borehole and core forming tools (see Kornilov N.I. et al. Rock-cutting tool for exploration wells. M .: Mineral resources, 1079 g, p.163, fig. 11.14.14).

Недостатком этой коронки является малая эффективность в работе, связанная с некачественной очисткой забоя скважины от шлама, приводящая к повторному измельчению разрушенной породы и, как следствие этого, к усиленному износу резцов и выходу коронки из строя.The disadvantage of this crown is the low efficiency associated with poor-quality cleaning of the bottom of the well from sludge, leading to repeated grinding of the destroyed rock and, as a consequence, to increased wear of the cutters and the failure of the crown.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы коронки путем улучшения очистки забоя от шлама.In connection with the stated technical result of the invention is to increase the efficiency of the crown by improving the cleaning of the bottom of the sludge.

Указанный технический результат по первому варианту достигается тем, что в буровой коронке, содержащей короночное кольцо, торец которого разделен промывочными пазами на секторы, армированные скважино- и кернообразующими резцами, согласно изобретению скважино- и кернообразующие резцы выполнены в плане в виде прямоугольных трапеций, меньшие основания которых обращены в сторону вращения коронки, а наклонные боковые стороны трапеций, обращенные одна к другой, выполнены вогнутой формы и образуют проходной канал для промывочной жидкости, соединенный с промывочными пазами.The specified technical result according to the first embodiment is achieved by the fact that in the drill bit containing the core ring, the end of which is divided by flushing grooves into sectors reinforced with borehole and core forming cutters, according to the invention, the borehole and core forming cutters are made in plan in the form of rectangular trapeziums, smaller bases which are turned in the direction of rotation of the crown, and the inclined sides of the trapezoid, facing one another, are concave in shape and form a passage channel for flushing fluid, with union with the flushing grooves.

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

- каждый проходной канал соединен с промывочным пазом, расположенным спереди по ходу вращения коронки, посредством наклонного канала.- each passage channel is connected to a washing groove located in front along the rotation of the crown, by means of an inclined channel.

По второму варианту указанный технический результат достигается тем, что в буровой коронке, содержащей короночное кольцо, торец которого разделен промывочными пазами на секторы, армированные скважино- и кернообразующими резцами, согласно изобретению скважино- и кернообразующие резцы выполнены в плане в виде прямоугольных трапеций, меньшие основания которых обращены в сторону вращения коронки, а наклонные боковые стороны трапеций, обращенные одна к другой, выполнены в виде прямой и образуют проходной канал для промывочной жидкости, соединенный с промывочными пазами.According to the second embodiment, the technical result is achieved in that in the drill bit containing the core ring, the end of which is divided by flushing grooves into sectors reinforced with borehole and core-forming cutters, according to the invention, borehole and core-forming cutters are made in plan in the form of rectangular trapeziums, smaller bases which are turned in the direction of rotation of the crown, and the inclined sides of the trapezoid, facing one another, are made in the form of a straight line and form a passage channel for flushing fluid, soy Din with washing grooves.

- каждый проходной канал соединен с промывочным пазом, расположенным спереди по ходу вращения коронки, посредством наклонного канала- each passage channel is connected to a washing groove located in front along the crown, by means of an inclined channel

Изобретение поясняется чертежами, где фиг.1 изображает общий вид коронки, на фиг.2 - вид коронки со стороны рабочего торца; на фиг.3 - два варианта выполнения твердосплавных резцов в плане в увеличенном масштабе.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 depicts a General view of the crown, figure 2 is a view of the crown from the side of the working end; figure 3 - two options for performing carbide cutters in plan on an enlarged scale.

Буровая коронка включает короночное кольцо 1 с присоединительной резьбой, промывочными пазами 3, разделяющими торец коронки на секторы 5, армированные скважино- и кернообразующими резцами 6 и 7. Резцы 6 и 7 выполнены в плане в виде прямоугольных трапеций, меньшие основания 9 которых обращены в сторону вращения коронки, а наклонные боковые стороны 8 трапеций обращены одна к другой и выполнены вогнутой формы (левая часть на фиг.3) или в виде прямой линии (правая часть на фиг.3). Грани резцов 6 и 7, соответствующие наклонным сторонам 8 трапеций, образуют вспомогательный канал 4 для промывочной жидкости. Каждый канал 4 соединен с промывочными пазами 3, расположенными спереди по ходу вращения коронки, посредством наклонного канала 11.The drill bit includes a core ring 1 with a connecting thread, flushing grooves 3 dividing the crown end into sectors 5, reinforced with borehole and core forming cutters 6 and 7. Cutters 6 and 7 are made in plan in the form of rectangular trapezoid, smaller bases 9 of which are turned to the side rotation of the crown, and the inclined sides of the 8 trapezoid facing one another and made concave (left side in figure 3) or in a straight line (right side in figure 3). The edges of the cutters 6 and 7, corresponding to the inclined sides 8 of the trapezoid, form an auxiliary channel 4 for flushing fluid. Each channel 4 is connected to the flushing grooves 3 located in front along the rotation of the crown, by means of an inclined channel 11.

Принцип работы коронки заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента скважино- и кернообразующие резцы 6 и 7 внедряются в породу и разрушают ее. Разрушенная порода выносится с забоя на поверхность промывочной жидкостью, прокачиваемой насосами через бурильную колонну и короночное кольцо 1. При этом для повышения эффективности очистки забоя от шлама часть промывочной жидкости вместе со шламом через наклонные каналы 11 подается во вспомогательные каналы 4, образованные наклонными боковыми гранями резцов 6 и 7. Оттуда обогащенная шламом промывочная жидкость с ускорением попадает в промывочные пазы 3, создавая эжекционный эффект. Благодаря этому в зону за резцами 6 и 7 засасывается шлам из близлежащего забойного пространства и через пазы 3, расположенные сзади проходных каналов 4, удаляется вместе с промывочной жидкостью в затрубное пространство.The principle of operation of the crown is as follows. Under the action of axial load and torque, borehole and core-forming cutters 6 and 7 penetrate into the rock and destroy it. The destroyed rock is carried out from the bottom to the surface by the flushing fluid pumped through the drill string and the crown ring 1. To increase the efficiency of cleaning the bottom of the cuttings, part of the flushing fluid along with the cuttings is supplied through the inclined channels 11 to the auxiliary channels 4 formed by the inclined side faces of the cutters 6 and 7. From there, the flushing fluid enriched with sludge with acceleration enters the flushing grooves 3, creating an ejection effect. Due to this, sludge from the nearby bottomhole space is sucked into the area behind the cutters 6 and 7 and, through the grooves 3 located behind the passage channels 4, is removed together with the flushing fluid into the annulus.

Все это способствует лучшей очистке забоя от шлама. Использование резцов 6 и 7 предложенной формы, кроме улучшения очистки забоя от шлама, позволяет также значительно улучшить их охлаждение, а следовательно и их стойкость. Это достигается принудительной подачей части промывочной жидкости между длинными гранями резцов 6 и 7, направляемой через наклонные каналы 11.All this contributes to a better cleaning of the bottom of the sludge. The use of cutters 6 and 7 of the proposed form, in addition to improving the cleaning of the bottom of the sludge, can also significantly improve their cooling, and therefore their resistance. This is achieved by forcing a portion of the flushing fluid between the long faces of the cutters 6 and 7, directed through the inclined channels 11.

Применение предложенной коронки позволит значительно повысить эффективность ее работы благодаря улучшению очистки забоя скважины от шлама, что уменьшает повторное измельчение шлама, и более эффективному охлаждению резцов, что повышает их стойкость.The use of the proposed crown will significantly increase the efficiency of its work due to improved cleaning of the bottom of the well from sludge, which reduces re-grinding of the sludge, and more efficient cooling of the cutters, which increases their durability.

Claims

1. A drill bit containing a crown ring, the end of which is divided by flushing grooves into sectors reinforced with borehole and core forming cutters, characterized in that the borehole and core forming cutters are made in plan in the form of rectangular trapeziums, the smaller bases of which are turned in the direction of rotation of the crown, and the inclined sides of the trapezoid, facing one another, are concave in shape and form an auxiliary channel for the washing liquid connected to the washing grooves.

2. The drill bit according to claim 1, characterized in that each auxiliary channel is connected to a flushing groove located in front along the rotation of the crown, by means of an inclined channel.

3. A drill bit containing a crown ring, the end of which is divided by flushing grooves into sectors reinforced with borehole and core forming cutters, characterized in that the borehole and core forming cutters are made in plan in the form of rectangular trapeziums, the smaller bases of which are turned in the direction of rotation of the crown, and the inclined sides of the trapezoid, facing one another, are made in the form of a straight line and form an auxiliary channel for the washing liquid, connected to the washing grooves.

4. The drill bit according to claim 3, characterized in that each auxiliary channel is connected to a flushing groove located in front in the direction of rotation of the crown, by means of an inclined channel.