RU2517656C2 - Rock drill bit tooth for drilling of impermeable rocks - Google Patents

Rock drill bit tooth for drilling of impermeable rocks Download PDF

Info

Publication number
RU2517656C2
RU2517656C2 RU2012114176/03A RU2012114176A RU2517656C2 RU 2517656 C2 RU2517656 C2 RU 2517656C2 RU 2012114176/03 A RU2012114176/03 A RU 2012114176/03A RU 2012114176 A RU2012114176 A RU 2012114176A RU 2517656 C2 RU2517656 C2 RU 2517656C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tooth
rock
drill bit
destruction
drilling
Prior art date
Application number
RU2012114176/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012114176A (en
Inventor
Станислав Васильевич Синев
Original Assignee
Станислав Васильевич Синев
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 Станислав Васильевич Синев filed Critical Станислав Васильевич Синев
Priority to RU2012114176/03A priority Critical patent/RU2517656C2/en
Publication of RU2012114176A publication Critical patent/RU2012114176A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2517656C2 publication Critical patent/RU2517656C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to rock crushing equipment, particularly, to rock drill bit teeth. Drill bit bucket-shape tooth comprises flow grooves at rear side extending to tooth working edges. Said grooves make fluid channels between tooth rear side and face non-destructed rock to communicate rock destruction zone with bore hole.
EFFECT: higher efficiency of impermeable rock crushing owing to equalising hydrostatic pressure ahead of the tooth.
5 dwg

Description

Изобретение относится к вооружению породоразрушающего инструмента, применяемому в бурении скважин, а именно к зубкам шарошечных долот.The invention relates to weapons of rock cutting tools used in well drilling, namely to the teeth of cone bits.

Известно шарошечное долото, включающее шарошки с вооружением, выполненным в виде клиновидных зубков с притупленной рабочей кромкой. Такой зубок предназначен для глубокого проникновения в мягкие и средней твердости породы [1] (аналог). Рассматриваемые зубки монтируются в венцах шарошек долота.Known cone bit, including roller cutters with weapons, made in the form of wedge-shaped teeth with a blunted working edge. Such a tooth is intended for deep penetration into soft and medium hardness rocks [1] (analogue). The teeth under consideration are mounted in the crowns of the chisel bits.

Конструкцией долота предусмотрено проскальзывание по забою венцов основного вооружения в отличие от периферийного, что усиливает разрушительную способность долота. Более свободному внедрению основного вооружения в породу в определенной степени мешает плоский профиль набегающей грани зубка.The design of the bit provides for slipping along the face of the rims of the main weapon, in contrast to the peripheral one, which enhances the destructive ability of the bit. The freer introduction of the main armament into the breed to some extent is hindered by the flat profile of the incident face of the tooth.

Частично этот недостаток устранен в зубках, у которых набегающая грань выполнена с радиальной выборкой. Это так называемые зубки ковшеобразной формы. Форма зубка улучшает подъем обломков выбуренной породы из лунок забоя [2] (прототип). Такие зубки не просто сдвигают породу при их внедрении в массив, а образуя в породе трещину разрыва перед рабочей кромкой зубков, отрывают породу от забоя.Partially, this drawback is eliminated in the teeth, in which the incident face is made with a radial selection. These are the so-called bucket-shaped teeth. The shape of the tooth improves the rise of cuttings of cuttings from the holes [2] (prototype). Such teeth do not simply shift the rock when they are introduced into the massif, but form a fracture in the rock in front of the working edge of the teeth and tear the rock from the bottom.

Недостатком работы зубка ковшеобразной формы в этом случае является то, что при бурении непроницаемых горных пород раскрытию образующихся трещин существенно противостоит гидростатическое давление скважины и отделяемые от забоя обломки породы плохо извлекаются.The disadvantage of the bucket-shaped tooth in this case is that when drilling impermeable rocks, the hydrostatic pressure of the borehole is substantially opposed to the opening of the cracks and the rock fragments separated from the bottom are poorly removed.

Целью изобретения является повышение эффективности разрушения непроницаемых горных пород путем выравнивания гидростатического давления в зоне разрыва горной породы перед зубком.The aim of the invention is to increase the efficiency of the destruction of impermeable rocks by equalizing the hydrostatic pressure in the fracture zone of the rock in front of the tooth.

Указанная цель достигается тем, что на тыльной стороне зубок содержит проточные канавки, выходящие к рабочим кромкам зубка, которые при работе долота формируют гидравлические каналы между тыльной стороной зубка и незатронутой разрушением породой забоя, соединяющие зону разрушения горной породы с полостью скважины.This goal is achieved by the fact that on the back side of the tooth contains flowing grooves extending to the working edges of the tooth, which, when the bit is operated, form hydraulic channels between the back side of the tooth and the rock not affected by rock destruction, connecting the rock destruction zone to the well cavity.

На фиг.1 представлен зубок ковшеобразной формы с проточной канавкой на его тыльной стороне. На фиг.2 - зубок с проточной канавкой на тыльной стороне в разрезе. На фиг.3 показан зубок ковшеобразной формы большего диаметра с двумя канавками, например, монтируемый в долотах для бурения в мягких породах или долотах больших размеров. На фиг.4 заявленный зубок в контакте с горной породой в начале акта внедрения и формирования трещины A, когда гидростатическое давление препятствует раскрытию берегов трещины. На фиг.5 зубок в конце акта внедрения, когда гидростатическое давление выровнено в трещине B через гидравлический канал, образованный незатронутым разрушением массивом забоя и канавкой с тыльной стороны зубка.Figure 1 presents the bucket-shaped tooth with a flowing groove on its back side. Figure 2 - clove with a flowing groove on the back side in section. Figure 3 shows a bucket-shaped tooth of a larger diameter with two grooves, for example, mounted in bits for drilling in soft rocks or bits of large sizes. In Fig. 4, the claimed tooth is in contact with the rock at the beginning of the act of introducing and forming the crack A, when hydrostatic pressure prevents the crack faces from opening. In Fig. 5, the tooth is at the end of the introduction act, when the hydrostatic pressure is aligned in the crack B through the hydraulic channel formed by the unaffected destruction by the face array and the groove on the back of the tooth.

Механизм разрушения горной породы происходит следующим образом. Благодаря тому что на тыльной стороне зубок содержит проточные канавки, выходящие к рабочим кромкам зубка, которые при работе долота формируют гидравлические каналы между тыльной стороной зубка и незатронутой разрушением породой забоя, соединяющие зону разрушения горной породы с полостью скважины, происходит выравнивание гидростатического давления в зоне разрыва непроницаемой горной породы перед зубком. Вначале взаимодействия зубка с горной породой производится его внедрение со сдвигом, который сопровождается формированием трещины A на фиг.4 перед рабочей кромкой зубка, где создается вакуум из-за невозможности проникновения в эту область промывочной жидкости, находящейся в скважине. Гидростатическое давление препятствует раскрытию трещины. Эти два обстоятельства способствуют заполнению трещины A на фиг.4 через гидравлический канал из незатронутого разрушением массива забоя и канавки на тыльной стороне зубка, выравнивая давление между полостью трещины и скважины. Дальнейшее внедрение заявленного зубка легко раздвигает берега трещины B на фиг.5, пополняя промывочной жидкостью увеличивающийся объем трещины через тот же гидравлический канал. Канавка вкупе с незатронутым разрушением массивом забоя служит надежным гидравлическим каналом между скважиной и трещиной, поскольку поверхность горной породы забоя сформирована (сглажена) частью рабочей кромки зубка.The mechanism of rock destruction occurs as follows. Due to the fact that the tooth on the back side contains flowing grooves extending to the working edges of the tooth, which during operation of the bit form hydraulic channels between the back side of the tooth and the rock not affected by rock destruction, connecting the rock destruction zone to the well cavity, the hydrostatic pressure is equalized in the fracture zone impermeable rock in front of the tooth. At the beginning of the interaction of the tooth with the rock, it is introduced with a shift, which is accompanied by the formation of a crack A in Fig. 4 in front of the working edge of the tooth, where a vacuum is created due to the impossibility of penetrating into this region of the flushing fluid located in the well. Hydrostatic pressure prevents crack opening. These two circumstances contribute to filling the crack A in Fig. 4 through the hydraulic channel from an unaffected by the destruction of the face array and the grooves on the back of the tooth, equalizing the pressure between the cavity of the crack and the well. Further introduction of the claimed clove easily pushes the edges of the crack B in FIG. 5, replenishing the increasing volume of the crack through the same hydraulic channel with flushing fluid. The groove, coupled with unaffected destruction by the face array, serves as a reliable hydraulic channel between the well and the fracture, since the surface of the face rock is formed (smoothed) by a part of the working edge of the tooth.

В рамках незаявленного решения следует отметить, что периферийное вооружение в виде клинообразного или сферического зубка, в котором не предусмотрено скольжение, надлежит выполнять с канавкой на рабочей кромке зубка или сферической выемкой для принудительного расширения трещины скважинным флюидом.As part of an undeclared decision, it should be noted that peripheral armaments in the form of a wedge-shaped or spherical clove, in which slip is not provided, must be performed with a groove on the working edge of the clove or a spherical recess for forced expansion of the fracture by the borehole fluid.

Источники информацииInformation sources

1. Шарошечные долота и бурильные головки. Каталог. - Изд. ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, М., 1990. - 93 с. (см. стр.25, 27 и 28).1. Roller bits and drill bits. Catalog. - Ed. TSINTIHIMNEFTEMASH, M., 1990 .-- 93 p. (see pages 25, 27 and 28).

2. Масленников И.К. Буровой инструмент. Справочник. - М.: Недра, 1989. - 430 с. (см. стр.84 рис.2.1.32, в, з, и).2. Maslennikov I.K. Drilling tool. Directory. - M .: Nedra, 1989 .-- 430 p. (see page 84 fig. 2.1.32, c, h, and).

Claims (1)

Зубок шарошечного долота ковшеобразной формы, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности разрушения непроницаемых горных пород путем выравнивания гидростатического давления в зоне разрыва горной породы перед зубком, на тыльной стороне зубок содержит проточные канавки, выходящие к рабочим кромкам зубка, которые при работе долота формируют гидравлические каналы между тыльной стороной зубка и незатронутой разрушением породой забоя, соединяющие зону разрушения горной породы с полостью скважины. A bucket-shaped chisel tooth, characterized in that in order to increase the destruction efficiency of impermeable rocks by equalizing the hydrostatic pressure in the rock fracture zone in front of the tooth, the tooth contains flow grooves on the back that extend to the working edges of the tooth, which form hydraulic channels between the back of the tooth and the rock not affected by the destruction of the face, connecting the zone of destruction of the rock with the cavity of the well.
RU2012114176/03A 2012-04-10 2012-04-10 Rock drill bit tooth for drilling of impermeable rocks RU2517656C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012114176/03A RU2517656C2 (en) 2012-04-10 2012-04-10 Rock drill bit tooth for drilling of impermeable rocks

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012114176/03A RU2517656C2 (en) 2012-04-10 2012-04-10 Rock drill bit tooth for drilling of impermeable rocks

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012114176A RU2012114176A (en) 2013-10-20
RU2517656C2 true RU2517656C2 (en) 2014-05-27

Family

ID=49356891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012114176/03A RU2517656C2 (en) 2012-04-10 2012-04-10 Rock drill bit tooth for drilling of impermeable rocks

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2517656C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4108260A (en) * 1977-04-01 1978-08-22 Hughes Tool Company Rock bit with specially shaped inserts
SU1470926A1 (en) * 1972-01-31 1989-04-07 Специальное конструкторское бюро по долотам Производственного объединения "Куйбышевбурмаш" Single roller-bit
RU2006566C1 (en) * 1992-07-14 1994-01-30 Борис Павлович Балабашин Rotary cutting bit of three-cone drill bit
RU2057889C1 (en) * 1994-02-28 1996-04-10 Ирек Камилевич Бикбулатов Tips of rolling cutter of drill bit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1470926A1 (en) * 1972-01-31 1989-04-07 Специальное конструкторское бюро по долотам Производственного объединения "Куйбышевбурмаш" Single roller-bit
US4108260A (en) * 1977-04-01 1978-08-22 Hughes Tool Company Rock bit with specially shaped inserts
RU2006566C1 (en) * 1992-07-14 1994-01-30 Борис Павлович Балабашин Rotary cutting bit of three-cone drill bit
RU2057889C1 (en) * 1994-02-28 1996-04-10 Ирек Камилевич Бикбулатов Tips of rolling cutter of drill bit

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012114176A (en) 2013-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10538970B2 (en) Method for drilling out a plug using a hybrid rotary cone drill bit
NO304198B1 (en) Disc shaped drill bit
RU2009124592A (en) SLUTT FLOW CONTROLS FOR VANE CHISELS AND CHISEL WITH SUCH ELEMENTS
MX2009011424A (en) Bit for drilling wells and associated drilling method.
KR102143681B1 (en) Down the Hole Excavation Equipment
CN109339709A (en) It is novel to bore PDC cutter composite drill bit again
CN105422006A (en) Adjustable underground rock breaking tool combining drilling and expanding
AU2015309212A1 (en) Drill bit with recessed cutting face
RU2517656C2 (en) Rock drill bit tooth for drilling of impermeable rocks
RU2353748C1 (en) Bore bit
RU2427700C1 (en) Drill cone bit
RU190484U1 (en) Drill bit
RU2631948C1 (en) Drilling bit of cutting and rotating type
RU2520974C1 (en) Roller bit
RU2649210C1 (en) Drilling bit
RU163879U1 (en) DRILLING HEAD
RU131408U1 (en) BIT
RU2543226C2 (en) Method for enlargement and reaming of well shaft
RU2638347C1 (en) Drilling bit rolling cutter
RU2578228C1 (en) Cutter bit
RU2513650C2 (en) Multistep rolling cutter drilling tool
RU2573878C1 (en) Bit for rotary drilling
RU148333U1 (en) DIAMOND CROWN FOR DRILLING
RU2635671C1 (en) Rock-breaking tool
RU2635669C1 (en) Rock-breaking tool

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20131105

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20140122

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160411