RU2489563C1 - Crown bit - Google Patents

Crown bit Download PDF

Info

Publication number
RU2489563C1
RU2489563C1 RU2012113778/03A RU2012113778A RU2489563C1 RU 2489563 C1 RU2489563 C1 RU 2489563C1 RU 2012113778/03 A RU2012113778/03 A RU 2012113778/03A RU 2012113778 A RU2012113778 A RU 2012113778A RU 2489563 C1 RU2489563 C1 RU 2489563C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
crown
borehole
core forming
plan
cutters
Prior art date
Application number
RU2012113778/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Михайлович Кононов
Дмитрий Сергеевич Ситников
Александр Викторович Кононов
Юрий Михайлович Кочнов
Николай Митрофанович Панин
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 RU2012113778/03A priority Critical patent/RU2489563C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2489563C1 publication Critical patent/RU2489563C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: crown bit comprises a crown ring, the end of which is divided by washing slots into sectors, reinforced with well and core forming cutters. The feature of the crown bit is the fact that well and core forming cutters are made in plan as rectangular trapezoids, the smaller bases of which are turned towards rotation of the crown. At the same time their inclined sides facing each other are made as concave or in the form of a straight line and are displaced in the radial direction one from another. At the same time side faces of well and core forming cutters in plan are serrated.
EFFECT: increased efficiency of crown bit operation.
4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам, предназначенным для бурения скважин с отбором керна.The invention relates to a rock cutting tool, namely to crowns intended for drilling wells with coring.

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 support plate, core, core and borehole cutters with a stepwise arrangement and with a shift of the core 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 core 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 Subsoil, 1079 g, p. 163, Fig. 11.14).

Недостатком этой коронки является малая эффективность в работе, связанная с высокой энергоемкостью процесса разрушения породы и как следствие этого - к усиленному износу резцов и выходу коронки из строя.The disadvantage of this crown is the low efficiency in operation associated with the high energy intensity of the process of destruction of the 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 создания дополнительных плоскостей обнажения.In connection with the stated technical result of the invention is to increase the efficiency of the crown by creating additional outcrop planes.

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 их наклонные боковые стороны, обращенные одна к другой, выполнены вогнутой формы или в виде прямой и смещены в радиальном направлении одна от другой, при этом боковые стороны скважино- и кернообразующих резцов в плане имеют пилообразную форму.The specified technical result is achieved by the fact that in the drill bit containing the crown 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, the smaller bases of which are turned into the side of rotation of the crown, and their inclined lateral sides facing one another, are made concave or in the form of a straight line and are displaced in the radial direction from one another, while s hand and skvazhino- kernoobrazuyuschih incisors plan have a sawtooth shape.

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

- вершины пилообразных выступов на боковых гранях скважино - и кернообразующих резцов для мягких и средних пород направлены в сторону вращения коронки, а для более твердых пород - в обратную сторону;- the tops of the sawtooth protrusions on the side faces of the borehole and core-forming incisors for soft and medium rocks are directed in the direction of rotation of the crown, and for harder rocks in the opposite direction;

- передняя относительно направления вращения коронки грань скважино - и кернообразующих резцов имеет в плане пилообразную форму с симметрично расположенными боковыми гранями;- the front face relative to the direction of rotation of the crown of the borehole - and core-forming incisors has a sawtooth plan with symmetrically located side faces;

- что вершины пилообразных выступов на противоположных боковых гранях скважино -и кернообразующих резцов в плане смещены одна относительно другой в окружном направлении.- that the vertices of the sawtooth protrusions on opposite lateral faces of the borehole and core-forming cutters in the plan are shifted one relative to the other in the circumferential direction.

Изобретение поясняется чертежом, на котором 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; на фиг.4 - узлы 1 и 11 на фиг.3 в увеличенном масштабе и на фиг.5 - узел 111 на фиг.3 в увеличенном масштабе.The invention is illustrated by the drawing, in which 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; in Fig.4 - nodes 1 and 11 in Fig.3 on an enlarged scale and in Fig.5 - node 111 in Fig.3 on an enlarged scale.

Буровая коронка включает короночное кольцо 1 с присоединительной резьбой 2, промывочными пазами 3, разделяющими торец коронки на секторы 5, армированные скважино- и кернообразующими резцами 6 и 7. Резцы 6 и 7 имеют в плане вид прямоугольных трапеций с основаниями 9 и 10, меньшие основания 9 которых обращены в сторону вращения коронки. Наклонные боковые стороны их, обращенные одна к другой, выполнены вогнутой формы 8 (левая часть на фиг.3) или в виде прямой 4 (правая часть на фиг.3) и смещены в радиальном направлении одна от другой. При этом боковые грани скважино- и кернообразующих резцов 6 и 7 в плане имеют пилообразную форму. Причем вершины 11 и 12 пилообразных выступов на боковых гранях скважино- и кернообразующих резцов 6 и 7 для мягких и средних пород направлены в сторону вращения коронки (левая часть на фиг.4), а для более твердых пород - в обратную сторону (правая часть на фиг.4). При этом вершины 11 и 12 пилообразных выступов смещены в плане на внутренней и наружной боковых стенках трапеций в окружном направлении на величину - h, что уменьшает вероятность скола твердосплавных резцов 6 и 7 благодаря исключению концентраторов напряжений в теле резцов. Передняя относительно направления вращения коронки грань (меньшее основание трапеции 9) скважино- и кернообразующих резцов 6 и 7 имеет в плане также пилообразную форму с симметрично расположенными боковыми гранями 13 (см. фиг.5).The drill bit includes a core ring 1 with a connecting thread 2, flushing grooves 3, dividing the crown end into sectors 5, reinforced with borehole and core forming cutters 6 and 7. Cutters 6 and 7 have a plan view of rectangular trapezoid with bases 9 and 10, smaller bases 9 of which are turned in the direction of rotation of the crown. Their inclined sides facing one another are made of a concave shape 8 (the left part in FIG. 3) or in the form of a straight line 4 (the right part in FIG. 3) and are radially offset from one another. In this case, the lateral faces of the borehole and core forming cutters 6 and 7 in the plan have a sawtooth shape. Moreover, the vertices 11 and 12 of the sawtooth protrusions on the lateral faces of the borehole and core forming cutters 6 and 7 for soft and medium rocks are directed in the direction of rotation of the crown (left side in figure 4), and for harder rocks - in the opposite direction (right side on figure 4). In this case, the vertices 11 and 12 of the sawtooth protrusions are shifted in plan in the circumferential direction on the inner and outer side walls of the trapezoid by an amount of -h, which reduces the likelihood of cleavage of carbide cutters 6 and 7 due to the exclusion of stress concentrators in the body of the cutters. The front face (relative to the direction of rotation of the crown) (the smaller base of the trapezoid 9) of the borehole and core forming cutters 6 and 7 also has a sawtooth shape with symmetrically located side faces 13 (see Fig. 5).

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. В процессе бурения на забое между скважино- и кернообразующими резцами 6 и 7 образуется кольцевой выступ, который центрирует коронку и тем самым снижает ее радиальное биение и вибрацию. При этом для повышения эффективности калибровки стенок скважины и разрушения кольцевого выступа породы под торцом короночного кольца 1 передняя и боковые стенки резцов 6 и 7 выполнены в плане пилообразной формы. Причем вершины зубьев 11 и 12 на боковых сторонах резцов направлены в сторону вращения коронки - для мягких и средних пород и в обратную сторону - при бурении более твердых пород. Зубья же на передней грани резцов 6 и 7 выполнены с симметрично расположенными боковыми гранями 13.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 flushing fluid pumped through the drill string and core ring 1. During the drilling process, an annular protrusion is formed between the borehole and core forming cutters 6 and 7, which centers the crown and thereby reduces its radial runout and vibration . Moreover, to increase the efficiency of calibration of the walls of the borehole and the destruction of the annular protrusion of the rock under the end face of the crown ring 1, the front and side walls of the cutters 6 and 7 are made in a sawtooth plan. Moreover, the tops of the teeth 11 and 12 on the lateral sides of the incisors are directed in the direction of rotation of the crown - for soft and medium rocks and in the opposite direction - when drilling harder rocks. The teeth on the front face of the cutters 6 and 7 are made with symmetrically located side faces 13.

Такое выполнение работы коронки способствует повышению эффективности ее работы за счет снижения энергоемкости процесса разрушения породы, что в свою очередь достигается путем создания дополнительных плоскостей обнажения.This performance of the crown helps to increase the efficiency of its work by reducing the energy intensity of the process of rock destruction, which in turn is achieved by creating additional outcrop planes.

Claims (4)

1. Буровая коронка, содержащая короночное кольцо, торец которого разделен промывочными пазами на секторы, армированные скважино- и кернообразующими резцами, отличающаяся тем, что скважино- и кернообразующие резцы выполнены в плане в виде прямоугольных трапеций, меньшие основания которых обращены в сторону вращения коронки, а их наклонные боковые стороны, обращенные одна к другой, выполнены вогнутой формы или в виде прямой и смещены в радиальном направлении одна от другой, при этом боковые грани скважино- и кернообразующих резцов в плане имеют пилообразную форму.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 trapezoid, the smaller bases of which are turned in the direction of rotation of the crown, and their inclined lateral sides facing one another, are made concave or in the form of a straight line and are shifted in the radial direction from one another, while the side faces of the borehole and core forming cutters in plan and eyut sawtooth shape. 2. Буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что вершины пилообразных выступов на боковых гранях скважино- и кернообразующих резцов для мягких и средних пород смещены в направлении вращения коронки, а для более твердых пород - в обратную сторону.2. The drill bit according to claim 1, characterized in that the vertices of the sawtooth protrusions on the lateral faces of the borehole and core forming cutters for soft and medium rocks are shifted in the direction of rotation of the crown, and for harder rocks in the opposite direction. 3. Буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что передняя относительно направления вращения коронки грань скважино- и кернообразующих резцов имеет в плане пилообразную форму с симметрично расположенными боковыми гранями.3. The drill bit according to claim 1, characterized in that the front relative to the direction of rotation of the crown, the face of the borehole and core forming cutters has a sawtooth plan with symmetrically located side faces. 4. Буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что вершины пилообразных выступов на противоположных боковых гранях резцов в плане смещены одна относительно другой в окружном направлении. 4. The drill bit according to claim 1, characterized in that the vertices of the sawtooth protrusions on the opposite side faces of the cutters in the plan are offset one relative to the other in the circumferential direction.
RU2012113778/03A 2012-04-10 2012-04-10 Crown bit RU2489563C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012113778/03A RU2489563C1 (en) 2012-04-10 2012-04-10 Crown bit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012113778/03A RU2489563C1 (en) 2012-04-10 2012-04-10 Crown bit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2489563C1 true RU2489563C1 (en) 2013-08-10

Family

ID=49159549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012113778/03A RU2489563C1 (en) 2012-04-10 2012-04-10 Crown bit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2489563C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2638347C1 (en) * 2016-12-27 2017-12-13 Николай Митрофанович Панин Drilling bit rolling cutter

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU184203A1 (en) * Центральное конструкторское бюро Государствейного DRILL CROWN
SU1640333A1 (en) * 1987-12-24 1991-04-07 Казахский Научно-Исследовательский Институт Минерального Сырья Crown bit
RU2082867C1 (en) * 1992-12-18 1997-06-27 Николай Петрович Пинчук Core bit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU184203A1 (en) * Центральное конструкторское бюро Государствейного DRILL CROWN
SU1640333A1 (en) * 1987-12-24 1991-04-07 Казахский Научно-Исследовательский Институт Минерального Сырья Crown bit
RU2082867C1 (en) * 1992-12-18 1997-06-27 Николай Петрович Пинчук Core bit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2638347C1 (en) * 2016-12-27 2017-12-13 Николай Митрофанович Панин Drilling bit rolling cutter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2681762C2 (en) Drill bit with grooves in crushing surface
RU2489563C1 (en) Crown bit
RU2422613C1 (en) Ring bore bit
RU2671386C2 (en) Percussive drill bit with multiple sets of front cutting inserts
RU2473773C1 (en) Diamond crown bit
RU2430233C1 (en) Diamond drilling bit
RU2334862C1 (en) Rotary drilling bit (versions)
RU2492308C1 (en) Drill bit (versions)
RU2359100C1 (en) Bore bit (versions)
RU2015126798A (en) SOLID CHAIN PIN AND SOLID CHISEL
RU2470135C1 (en) Drilling bit
RU2579821C1 (en) Drilling bit
RU2392411C1 (en) Drilling bit cutter
RU2603308C1 (en) Drill bit
RU2471957C1 (en) Diamond crown bit
RU2487227C1 (en) Drill bit (versions)
RU2462578C1 (en) Drilling bit
RU2510450C1 (en) Diamond drill crown
RU2573878C1 (en) Bit for rotary drilling
RU2579823C1 (en) Drill disk bit
RU2359101C1 (en) Bore bit
RU2332556C1 (en) Crown drilling bit
RU2496964C1 (en) Drilling diamond bit
RU2543769C1 (en) Hard-alloy insert
RU2462582C1 (en) Rock-destructing insertion (versions)