RU2555851C1

RU2555851C1 - Roller bit

Info

Publication number: RU2555851C1
Application number: RU2014123706/03A
Authority: RU
Inventors: Виталий Игоревич Кремлев; Николай Митрофанович Панин
Original assignee: Николай Митрофанович Панин
Priority date: 2014-06-11
Filing date: 2014-06-11
Publication date: 2015-07-10

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to rock crushers, primarily, drill bits intended for drilling with the use of central flushing assembly. Drill bit comprises body with central stepped channel, cutters secured at bit legs and pipe made of resilient material arranged in said central channel. Said resilient pipe in cross-wise direction is composed of two circular sectors their inner surface feature different roughness.

EFFECT: higher efficiency of drilling.

2 dwg

Description

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, преимущественно для бурения с использованием центрального промывочного узла.The invention relates to a rock cutting tool, namely to cone drill bits, mainly for drilling using a central flushing unit.

Известно буровое шарошечное долото, включающее корпус с осевым каналом, закрепленные на цапфах конусные шарошки и размещенный в осевом канале патрубок с насадкой (см. авт. св. СССР №1010246, кл. Е21В 10/08, 1981 г.).A cone drill bit is known, which includes a body with an axial channel, conical cones fixed on pins and a nozzle with a nozzle located in the axial channel (see ed. St. USSR No. 1010246, class. E21B 10/08, 1981).

Недостатком этого долота является малая эффективность работы из-за высокой вероятности образования шламовой пробки в надшарошечном пространстве.The disadvantage of this bit is the low efficiency due to the high probability of the formation of sludge plugs in the suprahepatic space.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое шарошечное долото, включающее корпус с центральным ступенчатым каналом, закрепленные на лапах шарошки и размещенный в центральном канале патрубок из эластичного материала (см. авт. св. СССР №1514900, кл. Е21В 10/08, 1989 г.).The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a cone drill bit, including a body with a central stepped channel, mounted on the legs of a cone and a pipe made of elastic material placed in the central channel (see ed. St. USSR No. 1514900, class Е21В 10 / 08, 1989).

Данное долото благодаря использованию гибкого патрубка обеспечивает более качественную очистку забоя от шлама.Due to the use of a flexible nozzle, this bit provides better cleaning of the bottom from sludge.

К недостаткам известного долота следует отнести невозможность очистки шламовой пробки в надшарошечной зоне в случае возникновения аварийной ситуации, связанной с прихватом инструмента, когда буровой вал не вращается.The disadvantages of the known bit include the impossibility of cleaning the sludge plug in the suprahepatic zone in the event of an emergency associated with sticking the tool when the drill shaft does not rotate.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы долота путем улучшения очистки вооружения долота и надшарошечного пространства.In connection with the stated technical result of the invention is to increase the efficiency of the bit by improving the cleaning armament of the bit and suprahero space.

Поставленный технический результат достигается тем, что в буровом шарошечном долоте, включающем корпус с центральным каналом, закрепленные на лапах шарошки, и размещенный в центральном канале патрубок из эластичного материала, согласно изобретению эластичный патрубок в поперечном сечении выполнен в виде двух кольцевых секторов, внутренние поверхности которых имеют разную шероховатость.The technical result is achieved by the fact that in the drill cone bit, comprising a housing with a central channel, mounted on the legs of the cone, and placed in the central channel of the pipe made of elastic material, according to the invention, the elastic pipe in cross section is made in the form of two circular sectors, the inner surfaces of which have different roughness.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид долота в продольном разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a General view of the bit in longitudinal section; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one.

Буровое шарошечное долото содержит корпус 1 с центральным ступенчатым каналом 4, закрепленные на лапах 2 шарошки 3 и размещенный в центральном канале 4 Т-образный патрубок 5, выполненный из эластичного материала. Патрубок 5 закреплен в центральном канале 4 посредством шайбы 6 и гайки 7. В предложенном долоте эластичный патрубок 5 в поперечном сечении выполнен в виде двух кольцевых секторов 8 и 9, внутренние поверхности которых имеют разную шероховатость.The cone drill bit contains a housing 1 with a central stepped channel 4, mounted on the legs 2 of the cone 3 and placed in the central channel 4 of the T-shaped pipe 5 made of an elastic material. The pipe 5 is fixed in the Central channel 4 by means of the washer 6 and nut 7. In the proposed bit, the elastic pipe 5 in cross section is made in the form of two annular sectors 8 and 9, the inner surfaces of which have different roughness.

Такая схема выполнения эластичного патрубка 5 обеспечивает, с одной стороны, простоту конструкции, а следовательно, и незначительную стоимость, а с другой стороны, такая конструкция патрубка обеспечивает возможность очистки его надшарошечной полости от шлама в случае прихвата бурового инструмента, что исключает заклинивание шарошек долота осевшим шламом, особенно при продолжительных сроках ликвидации аварии.Such a design of the elastic pipe 5 provides, on the one hand, the simplicity of the design and, consequently, low cost, and on the other hand, such a design of the pipe provides the ability to clean its suprahepatic cavity from sludge in case of sticking of the drilling tool, which eliminates jamming of the bit cones sludge, especially with long periods of emergency response.

Принцип работы долота заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента породоразрушающие элементы шарошек 3 долота осуществляют разрушение забоя и калибровку стенок скважины. Разрушенная порода выносится на поверхность потоком промывочной жидкости, подаваемой на забой через центральный канал 4 и патрубок 5. При вращении долота за счет центробежных сил гибкий патрубок 5 отклоняется от оси долота и располагается в полости, расположенной над шарошками 3, при этом канал патрубка направлен на шарошки долота, обеспечивая очистку от шлама межзубцовых и межвенцовых впадин и всего забойного пространства, включая надшарошечное. В случае возникновения аварийной ситуации, когда буровой вал не вращается, для предохранения призабойной части скважины, где располагается долото, осуществляется усиленная промывка скважины. В этом случае благодаря разной шероховатости внутренней поверхности секторов 8 и 9 патрубка 5 они удлиняются на разную величину. Из-за этого нижний конец патрубка 5 отклоняется от оси долота в сторону участка с меньшей шероховатостью и направляет поток жидкости в надшарошечное пространство. Тем самым обеспечивается эффективное удаление шлама из надшарошечной полости и исключается заклинивание шарошек 3 шламом, особенно при бурении по вязким породам.The principle of operation of the bit is as follows. Under the action of axial load and torque, rock-cutting elements of roller cutters 3 bits carry out the destruction of the bottom and calibration of the walls of the well. The destroyed rock is brought to the surface by a flow of flushing fluid supplied to the face through the central channel 4 and nozzle 5. When the bit rotates due to centrifugal forces, the flexible nozzle 5 deviates from the axis of the bit and is located in the cavity located above the cones 3, while the nozzle channel is directed to cone bits, providing cleaning from sludge between the interdental and interventional cavities and the entire bottomhole space, including the suprahepatic. In the event of an emergency when the drill shaft does not rotate, to protect the bottom-hole part of the well where the bit is located, an enhanced flushing of the well is carried out. In this case, due to the different roughness of the inner surface of the sectors 8 and 9 of the pipe 5, they are elongated by a different amount. Because of this, the lower end of the nozzle 5 deviates from the axis of the bit in the direction of the area with less roughness and directs the flow of fluid into the suprahepatic space. This ensures effective removal of sludge from the suprahepatic cavity and eliminates jamming of cones 3 with sludge, especially when drilling in viscous rocks.

В целом это повышает все технико-экономические показатели работы долота и ведет к снижению стоимости буровых работ.In general, this increases all the technical and economic performance of the bit and leads to a decrease in the cost of drilling.

Claims

A cone drill bit, comprising a body with a central stepped channel, mounted on the legs of a cone and placed in the central channel of a pipe made of elastic material, characterized in that the elastic pipe in cross section is made in the form of two annular sectors, the inner surfaces of which have different roughness.