RU2615184C1 - Drilling bit - Google Patents

Drilling bit Download PDF

Info

Publication number
RU2615184C1
RU2615184C1 RU2016106648A RU2016106648A RU2615184C1 RU 2615184 C1 RU2615184 C1 RU 2615184C1 RU 2016106648 A RU2016106648 A RU 2016106648A RU 2016106648 A RU2016106648 A RU 2016106648A RU 2615184 C1 RU2615184 C1 RU 2615184C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working head
height
shank
drill bit
drilling bit
Prior art date
Application number
RU2016106648A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
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 RU2016106648A priority Critical patent/RU2615184C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2615184C1 publication Critical patent/RU2615184C1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/46—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
    • E21B10/56—Button-type inserts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/60—Drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: drilling bit comprises a housing with holes in which carbide inserts with a shank and a working head of stepped configuration are fixed in the frontal plane. The insert has an axial channel which is at least of the working head height, while the height of the working head steps decreases from the top to the shank, and the hardness of the material of each step increases from the center towards the periphery.
EFFECT: improvement efficiency of the drilling bit.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к буровой технике, а именно к буровым долотам с твердосплавным вооружением.The invention relates to drilling equipment, namely to drill bits with carbide weapons.

Известно буровое долото, включающее корпус с отверстиями, в которых закреплены твердосплавные вставки с цилиндрическими хвостовиками и сферической рабочей головкой (см. Масленников И. К. Справочник «Буровой инструмент», М.: Недра, 1989, с. 84, рис. 2.1.32а).A drill bit is known that includes a housing with holes in which carbide inserts with cylindrical shanks and a spherical working head are fixed (see I. Maslennikov, Handbook “Drilling Tool”, M .: Nedra, 1989, p. 84, Fig. 2.1. 32a).

К недостаткам данного долота следует отнести низкую проходку и малую скорость бурения.The disadvantages of this bit include low penetration and low drilling speed.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое долото, включающее корпус с отверстиями, в которых закреплены твердосплавные вставки с хвостовиками и рабочей головкой ступенчатой формы во фронтальной плоскости (см. авт. св. СССР №1344888, кл. E21B 10/16, 1987 г.).The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a drill bit, including a body with holes in which carbide inserts with shanks and a stepped working head are fixed in the frontal plane (see ed. St. USSR No. 1344888, class E21B 10 / 16, 1987).

Недостатком данного долота является малая эффективность из-за высокой энергоемкости процесса разрушения горных пород буровым инструментом, использующим вставки такой конструкции.The disadvantage of this bit is its low efficiency due to the high energy intensity of the rock destruction process with a drilling tool using inserts of this design.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы бурового инструмента.In connection with the stated technical result of the invention is to increase the efficiency of the drilling tool.

Указанный технический результат достигается тем, что в буровом долоте, включающем корпус с отверстиями, в которых закреплены твердосплавные вставки с хвостовиком и рабочей головкой ступенчатой формы во фронтальной плоскости, согласно изобретению вставка выполнена с осевым каналом, высота которого не менее высоты рабочей головки, при этом высота ступеней рабочей головки уменьшается в направлении от вершины к хвостовику, а твердость материала каждой ступени увеличивается в направлении от центра к периферии.The specified technical result is achieved by the fact that in the drill bit, comprising a housing with holes in which carbide inserts with a shank and a stepped working head in the frontal plane are fixed, according to the invention, the insert is made with an axial channel, the height of which is not less than the height of the working head, while the height of the steps of the working head decreases in the direction from the top to the shank, and the hardness of the material of each step increases in the direction from the center to the periphery.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен фрагмент бурового долота во фронтальной плоскости; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a fragment of a drill bit in the frontal plane; in FIG. 2 is a view A in FIG. one.

Буровое долото включает корпус 1 с отверстиями 2, в которых закреплены твердосплавные вставки 3 с хвостовиком 4 и рабочей головкой 5, имеющей во фронтальной плоскости вид ступенчатого тела. Вставки 3 выполнены с цилиндрическим осевым каналом 6, высота которого не менее высоты рабочей головки 5. При этом высота h ступеней 8 рабочей головки 5 уменьшается в направлении от вершины к хвостовику, т.е. h1>h2>h3, а твердость материала каждой ступени увеличивается в направлении от центра к периферии. Рабочая головка 5 каждой вставки 3 выполнена с канавками 7, расположенными на боковой поверхности каждой ступени 8.The drill bit includes a housing 1 with holes 2 in which carbide inserts 3 are mounted with a shank 4 and a working head 5, which has a stepped body in the frontal plane. The inserts 3 are made with a cylindrical axial channel 6, the height of which is not less than the height of the working head 5. The height h of the steps 8 of the working head 5 decreases in the direction from the top to the shank, i.e. h 1 > h 2 > h 3 , and the hardness of the material of each step increases in the direction from the center to the periphery. The working head 5 of each insert 3 is made with grooves 7 located on the side surface of each stage 8.

В процессе работы бурового долота кольцевые ступени 8 с осевым каналом 6 кроме основной функции по разрушению породы выполняют также, по мере износа рабочей головки 5, функцию концентраторов напряжений. Под действием осевой нагрузки на твердосплавные вставки вначале образуются напряженные зоны породы в виде полусферы с радиусом, равным большему радиусу нижней ступени 8, а затем - коническая кольцевая полость. По мере увеличения нагрузки на нижнюю ступень 8 вначале образуются трещины, а затем происходит измельчение породы до порошкового состояния, которая удаляется с забоя через канавки 7, выполненные на боковой поверхности кольцевых ступеней 8. После этого происходит новый цикл разрушения. Выполнение ступеней 8 рабочей головки 5 с различной высотой, уменьшающейся в направлении от вершины к хвостовику, позволяет оптимизировать процесс разрушения породы в зависимости от физико-механических свойств разрушаемых пород благодаря созданию дополнительных плоскостей обнажения, а увеличение твердости материала каждой ступени в направлении от центра к периферии позволяет обеспечить более равномерный износ всей рабочей головки.In the process of operation of the drill bit, the annular stages 8 with the axial channel 6, in addition to the main function of rock destruction, also perform, as the working head 5 wears out, the function of stress concentrators. Under the action of the axial load on the carbide inserts, stress zones of the rock are first formed in the form of a hemisphere with a radius equal to a larger radius of the lower stage 8, and then a conical annular cavity. As the load on the lower stage 8 increases, cracks first form, and then the rock is ground to a powder state, which is removed from the bottom through grooves 7 made on the lateral surface of the ring steps 8. After this, a new fracture cycle occurs. The execution of steps 8 of the working head 5 with different heights, decreasing in the direction from the top to the shank, allows optimizing the process of rock destruction depending on the physicomechanical properties of the rock being destroyed by creating additional outcrop planes, and increasing the hardness of the material of each step in the direction from the center to the periphery allows for more uniform wear of the entire working head.

Таким образом, применение долота с предложенной формой рабочей головки позволяет повысить эффективности его работы.Thus, the use of a bit with the proposed shape of the working head allows you to increase the efficiency of its work.

Claims (3)

1. Буровое долото, включающее корпус с отверстиями, в которых закреплены твердосплавные вставки с хвостовиком и рабочей головкой ступенчатой формы во фронтальной плоскости, отличающееся тем, что вставка выполнена с осевым каналом, высота которого не менее высоты рабочей головки, при этом высота ступеней рабочей головки уменьшается в направлении от вершины к хвостовику, а твердость материала каждой ступени увеличивается в направлении от центра к периферии.1. A drill bit, comprising a housing with holes in which carbide inserts with a shank and a stepped working head in the frontal plane are fixed, characterized in that the insert is made with an axial channel, the height of which is not less than the height of the working head, while the height of the steps of the working head decreases in the direction from the top to the shank, and the hardness of the material of each step increases in the direction from the center to the periphery. 2. Буровое долото по п. 1, отличающееся тем, что рабочая головка каждой вставки выполнена с канавками, расположенными на боковой поверхности каждой ступени.2. The drill bit according to claim 1, characterized in that the working head of each insert is made with grooves located on the side surface of each stage. 3. Буровое долото по п. 1, отличающееся тем, что центральный канал имеет цилиндрическую форму.3. The drill bit according to claim 1, characterized in that the central channel has a cylindrical shape.
RU2016106648A 2016-02-26 2016-02-26 Drilling bit RU2615184C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016106648A RU2615184C1 (en) 2016-02-26 2016-02-26 Drilling bit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016106648A RU2615184C1 (en) 2016-02-26 2016-02-26 Drilling bit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2615184C1 true RU2615184C1 (en) 2017-04-04

Family

ID=58505536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016106648A RU2615184C1 (en) 2016-02-26 2016-02-26 Drilling bit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2615184C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4593777A (en) * 1983-02-22 1986-06-10 Nl Industries, Inc. Drag bit and cutters
SU1344888A1 (en) * 1986-01-28 1987-10-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники Rock-breaking tooth of drill bit
SU1352033A1 (en) * 1984-12-27 1987-11-15 Специальное конструкторское бюро самоходного горного оборудования Carbide tooth for rock-breaking tool
SU1559090A1 (en) * 1987-12-16 1990-04-23 Грозненский Нефтяной Институт Им.Акад.М.Д.Миллионщикова Drilling bit
RU2083822C1 (en) * 1995-09-21 1997-07-10 Товарищество с ограниченной ответственностью "ПИГМА" Hard-alloy insert for rock crushing tool

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4593777A (en) * 1983-02-22 1986-06-10 Nl Industries, Inc. Drag bit and cutters
SU1352033A1 (en) * 1984-12-27 1987-11-15 Специальное конструкторское бюро самоходного горного оборудования Carbide tooth for rock-breaking tool
SU1344888A1 (en) * 1986-01-28 1987-10-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники Rock-breaking tooth of drill bit
SU1559090A1 (en) * 1987-12-16 1990-04-23 Грозненский Нефтяной Институт Им.Акад.М.Д.Миллионщикова Drilling bit
RU2083822C1 (en) * 1995-09-21 1997-07-10 Товарищество с ограниченной ответственностью "ПИГМА" Hard-alloy insert for rock crushing tool

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2012327283B2 (en) Drill bit having a sunken button and rock drilling tool for use with such a drill bit
US3084752A (en) Drill bit tool for well drilling
RU2681762C2 (en) Drill bit with grooves in crushing surface
RU2615184C1 (en) Drilling bit
RU2473773C1 (en) Diamond crown bit
RU2603308C1 (en) Drill bit
RU2671386C2 (en) Percussive drill bit with multiple sets of front cutting inserts
RU2430233C1 (en) Diamond drilling bit
RU2606890C1 (en) Drill bit
US20150308199A1 (en) Rock bit tip and rock bit
RU2390617C1 (en) Drilling triple cone rock bit
US2879037A (en) Rock drill bit
RU2576261C1 (en) Drilling tools
RU2496964C1 (en) Drilling diamond bit
RU2604885C1 (en) Drill bit
RU2638349C1 (en) Drilling bit
RU2635671C1 (en) Rock-breaking tool
RU2489563C1 (en) Crown bit
RU163879U1 (en) DRILLING HEAD
RU2543769C1 (en) Hard-alloy insert
RU2635672C1 (en) Rock-breaking tool
RU2440480C1 (en) Diamond drilling bit
RU2332556C1 (en) Crown drilling bit
RU2635669C1 (en) Rock-breaking tool
RU2494217C1 (en) Boring tool