RU2569944C1

RU2569944C1 - Drill bit

Info

Publication number: RU2569944C1
Application number: RU2015109687/03A
Authority: RU
Inventors: Николай Митрофанович Панин
Original assignee: Николай Митрофанович Панин
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2015-03-20
Publication date: 2015-12-10

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: claimed drill bit comprises the body with central stepped bore, rolling cutters arranged at legs and branch pipe of resilient material fitted in said central bore. Outlet of the latter is provided with the adapter fitted at the inner surface and the bushing fitted at the outer surface. Spacing between the legs is covered by the webs, inner surface of the latter and inner faces of the legs making the closed circular surface to contact with resilient pipe outer surface in the working position. Note here that the contact surfaces of the bushing and circular surface are provided with mating ledges and recesses while branch pipe is arranged in the body to turn about its axis.

EFFECT: higher efficiency.

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. E21B 10/08, 1981).A cone drill bit is known that includes a housing with an axial channel, conical cones fixed on trunnions 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, выходной конец которого оснащен размещенными на внутренней поверхности насадкой, а на наружной поверхности - втулкой (см. авт. св. СССР №1514900, кл. E21B 10/08, 1989).The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a cone drill bit, comprising a body with a central stepped channel, mounted on the legs of the cone and placed in the central channel of the pipe made of elastic material, the output end of which is equipped with a nozzle located on the inner surface, and on the outer surface - a sleeve (see ed. St. USSR No. 1514900, class E21B 10/08, 1989).

Данное долото благодаря использованию гибкого патрубка обеспечивает более качественную очистку забоя от шлама. Однако известное долото не исключает образования надшарошечного шламового сальника из-за отсутствия организованного движения патрубка, что снижает эффективность работы долота в целом.Due to the use of a flexible nozzle, this bit provides better cleaning of the bottom from sludge. However, the known bit does not exclude the formation of a suprahepatic sludge gland due to the lack of organized movement of the pipe, which reduces the overall performance of the bit.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы долота за счет лучшей очистки забоя от шлама.In connection with the stated technical result of the invention is to increase the efficiency of the bit due to better cleaning of the bottom of the sludge.

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, выходной конец которого оснащен размещенными на внутренней поверхности насадкой, а на наружной поверхности - втулкой, согласно изобретению пространство между лапами перекрыто перегородками, внутренняя поверхность которых образует совместно с внутренними гранями лап замкнутую кольцевую поверхность, контактирующую в рабочем положении с наружной поверхностью втулки гибкого патрубка, при этом контактирующие поверхности втулки и кольцевой поверхности выполнены с ответными выступами и впадинами, а патрубок закреплен в корпусе с возможностью поворота вокруг своей оси.The technical result is achieved by the fact that in the drill cone bit, comprising a body with a central channel, cones mounted on the legs and placed in the central channel of a pipe made of elastic material, the output end of which is equipped with a nozzle located on the inner surface and a sleeve on the outer surface, according to the invention, the space between the legs is blocked by partitions, the inner surface of which together with the inner faces of the legs forms a closed annular surface, the contact boiling in the operating position with the outer surface of the flexible pipe sleeve, wherein the sleeve and the circumferential surface of the contacting surfaces formed with complementary projections and recesses, a nozzle fixed in the housing rotatably on its axis.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен общий вид долота в продольном разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.The invention is illustrated in the drawing, 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. Выходной (нижний) концевой участок патрубка 5 оснащен втулкой 9, закрепленной на наружной поверхности патрубка 5, и гидромониторной насадкой 8, размещенной на внутренней поверхности патрубка 5. Последний установлен в центральном канале 4 корпуса 1 с возможностью вращения вокруг своей оси. С этой целью патрубок 5 оснащен опорным подшипником качения 6, размещенным между корпусом 1 и поперечной частью Т-образного патрубка 5, зафиксированного от осевого перемещения гайкой 7. Пространство между лапами 2 перекрыто перегородками 10, внутренняя поверхность которых образует совместно с внутренними гранями лап 2 замкнутую кольцевую поверхность, контактирующую в рабочем положении с наружной поверхностью втулки 9 гибкого патрубка 5, при этом контактирующие поверхности втулки 9 и кольцевой поверхности выполнены с ответными выступами и впадинами 11 и 12.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 output (lower) end section of the nozzle 5 is equipped with a sleeve 9 mounted on the outer surface of the nozzle 5, and a hydraulic nozzle 8 located on the inner surface of the nozzle 5. The latter is installed in the Central channel 4 of the housing 1 with the possibility of rotation around its axis. To this end, the pipe 5 is equipped with a rolling bearing 6, located between the housing 1 and the transverse part of the T-shaped pipe 5, fixed from the axial movement by the nut 7. The space between the legs 2 is blocked by partitions 10, the inner surface of which together with the inner faces of the legs 2 is closed an annular surface in contact with the outer surface of the sleeve 9 of the flexible pipe 5, in which the contacting surfaces of the sleeve 9 and the annular surface are made with mating protrusions and Adin, 11 and 12.

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 надшарошечной полости, очищая все пространство от шлама. При отклонении патрубка 5 от оси долота наружная поверхность втулки 9 входит в контакт с внутренними гранями лап 2 и перегородок 10. При этом благодаря выполнению патрубка 5 с возможностью вращения вокруг своей оси, выступы 11 свободно перекатываются по впадинам 12, осуществляя движение по синусоиде, благодаря чему патрубок 5 с насадкой 8 совершают радиальное перемещение на величину, определяемую высотой выступов и впадин 11 и 12. Величина выступов 11 и впадин 12 выбирается таким образом, чтобы осуществлять очистку всей поверхности шарошек 2 от шлама и одновременно обеспечивать качественное охлаждение рабочих элементов долота и эффективное удаление шлама в затрубное пространство.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 washing liquid supplied to the face through the central channel 4 and nozzle 5. When the bit is rotated due to centrifugal forces, the flexible nozzle 5 deviates from the axis of the bit and is located in the suprahepatic cavity, clearing the entire space of sludge. When the nozzle 5 deviates from the axis of the bit, the outer surface of the sleeve 9 comes into contact with the inner faces of the legs 2 and partitions 10. Moreover, due to the implementation of the nozzle 5 with the possibility of rotation around its axis, the protrusions 11 freely roll over the depressions 12, moving along a sinusoid, due to why the pipe 5 with the nozzle 8 make a radial movement by an amount determined by the height of the protrusions and depressions 11 and 12. The magnitude of the protrusions 11 and depressions 12 is selected so as to clean the entire surface of the cones 2 from sludge and at the same time provide high-quality cooling of the working elements of the bit and the effective removal of sludge into the annulus.

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

Roller cone drill bit, comprising a body with a central stepped channel, mounted on the legs of the cone and placed in the central channel of a pipe made of elastic material, the output end of which is equipped with a nozzle located on the inner surface and a sleeve on the outer surface, characterized in that the space between the legs is closed partitions, the inner surface of which together with the inner faces of the legs forms a closed annular surface in contact with the outer surface in working position the sleeve of the flexible pipe, the contacting surfaces of the sleeve and the annular surface are made with mating protrusions and depressions, and the pipe is fixed in the housing with the possibility of rotation around its axis.