RU2649210C1 - Drilling bit - Google Patents
Drilling bit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2649210C1 RU2649210C1 RU2017102301A RU2017102301A RU2649210C1 RU 2649210 C1 RU2649210 C1 RU 2649210C1 RU 2017102301 A RU2017102301 A RU 2017102301A RU 2017102301 A RU2017102301 A RU 2017102301A RU 2649210 C1 RU2649210 C1 RU 2649210C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- central hole
- drill bit
- tooth
- central
- axis
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000036346 tooth eruption Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 244000223014 Syzygium aromaticum Species 0.000 description 1
- 235000016639 Syzygium aromaticum Nutrition 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000009527 percussion Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
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
- E21B10/36—Percussion drill bits
- E21B10/38—Percussion 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
Description
Техническое решение относится к горному делу и строительству, а именно к буровым инструментам, предназначенным для бурения скважин ударно-вращательным способом, и может быть использовано при бурении скважин в горных породах.The technical solution relates to mining and construction, namely to drilling tools designed for drilling wells by the rotational impact method, and can be used when drilling wells in rocks.
Известна буровая коронка для ударно-вращательного бурения по АС СССР №1372028, кл. Е21В 10/38, содержащая корпус, армированный клиновидными лезвийными твердосплавными вставками, имеющий центральное конусное углубление со стороны торца, промывочный канал. При этом по крайней мере одна из вставок снабжена дополнительным лезвием, простирающимся вдоль образующей конусного углубления.Known drill bit for rotational percussion drilling according to the USSR AS No. 1372028, class. Е21В 10/38, comprising a housing reinforced with wedge-shaped carbide-tipped carbide inserts having a central conical recess from the end side, a washing channel. At the same time, at least one of the inserts is provided with an additional blade extending along the generatrix of the conical recess.
Признаки аналога, совпадающие с признаками предлагаемого решения, следующие: корпус, армированный твердосплавными вставками, имеющий центральное углубление со стороны торца, промывочный канал.Signs of an analogue that coincide with the features of the proposed solution are as follows: a housing reinforced with carbide inserts having a central recess on the side of the end, a flushing channel.
Недостатком такой буровой коронки является то, что при бурении скважин в крепких горных породах в центральном конусном углублении, сообщенном с промывочным каналом, могут быть образованы крупные куски керна, которые за счет осевого усилия, действующего на забой скважины, могут быть запрессованы в промывочный канал, что ухудшает очистку забоя и снижает эксплуатационную надежность буровой коронки.The disadvantage of such a drill bit is that when drilling wells in strong rocks in the central conical recess in communication with the flushing channel, large pieces of core can be formed which, due to the axial force acting on the bottom of the well, can be pressed into the flushing channel, which affects the cleaning of the bottom and reduces the operational reliability of the drill bit.
Наиболее близкой по технической сущности и совокупности существенных признаков к предлагаемому устройству является буровая коронка по патенту РФ №2535314, кл. Е21В 10/38, опубл. в БИ №34, 2014 г., содержащая корпус с центральным и боковыми каналами для прохода промывочного агента к периферийным породоразрушающим вставкам, установленным в корпусе, и центрирующий врубовый зубок, закрепленный в центральном отверстии, выполненном в опережающей части корпуса. В корпусе по образующей цилиндрической поверхности его центрального отверстия выполнены продольные каналы, которыми указанный центральный канал сообщен с поверхностью центральной опережающей части корпуса, образующие в зоне упомянутого центрального отверстия кулачки. Кроме того, в средней части кулачков установлены боковые врубовые зубки.The closest in technical essence and the set of essential features to the proposed device is the drill bit according to the patent of the Russian Federation No. 2535314, class. ЕВВ 10/38, publ. in BI No. 34, 2014, containing a housing with a central and lateral channels for passage of a flushing agent to peripheral rock-cutting inserts installed in the housing, and a centering cut tooth fixed in a central hole made in the leading part of the housing. In the housing along the generatrix of the cylindrical surface of its central hole, longitudinal channels are made, by which the specified central channel is in communication with the surface of the central advanced part of the housing, forming cams in the region of the said central hole. In addition, lateral cutting teeth are installed in the middle part of the cams.
Признаки прототипа, совпадающие с признаками предлагаемого решения, следующие: корпус с центральным и боковыми каналами для прохода промывочного агента к породоразрушающим вставкам, врубовый зубок и центральное отверстие, сообщенное с центральным каналом.The features of the prototype, which coincide with the features of the proposed solution, are as follows: a housing with a central and side channels for passage of the flushing agent to the rock cutting inserts, a cut tooth and a central hole in communication with the central channel.
Главным недостатком этой буровой коронки является то, что ось центрирующего врубового зубка совмещена с осью центрального отверстия, выполненного в опережающей части корпуса. Поэтому при бурении скважин центрирующий врубовый зубок вращается на одном месте забоя, при этом зона разрушения от его воздействия на забой равна площади круга с диаметром, равным диаметру указанного зубка. Для увеличения врубового разрушения забоя необходимо дополнительно устанавливать боковые врубовые зубки. Кроме того, промывочный агент в этом устройстве не проходит в центр забоя для его очистки и охлаждения.The main disadvantage of this drill bit is that the axis of the centering cutting tooth is aligned with the axis of the central hole made in the leading part of the body. Therefore, when drilling wells, the centering cut tooth rotates at one place of the face, while the destruction zone from its impact on the face is equal to the area of a circle with a diameter equal to the diameter of the specified tooth. To increase the cutting depth of the face, it is necessary to additionally install lateral cutting teeth. In addition, the flushing agent in this device does not pass to the center of the face for cleaning and cooling.
Такое исполнение ухудшает очистку и охлаждение центральной части забоя, что снижает эксплуатационную надежность устройства, увеличивает стоимость буровой коронки за счет установки дополнительно боковых врубовых зубков, снижая эффективность работы и изготовления буровой коронки.This design impairs the cleaning and cooling of the central part of the face, which reduces the operational reliability of the device, increases the cost of the drill bit due to the installation of additional lateral cutting teeth, reducing the efficiency and production of the drill bit.
Другим недостатком этой буровой коронки является то, что промывочный агент, поступающий через боковые каналы 3, проходит к периферии буровой коронки и удаляется в затрубное пространство скважины через торцевые каналы (поз. не обозначены), направленные к периферии буровой коронки.Another disadvantage of this drill bit is that the flushing agent entering through the
Такое исполнение ухудшает очистку и охлаждение центральной части забоя, что также снижает эксплуатационную надежность, а следовательно, эффективность работы буровой коронки.This design affects the cleaning and cooling of the Central part of the face, which also reduces operational reliability, and therefore, the efficiency of the drill bit.
Недостатком этой буровой коронки является и то, что периферийные породоразрушающие вставки 4, установленные в корпусе 1, расположены диаметрально противоположно друг другу, при этом диаметр буровой коронки по указанным вставкам близок к диаметру образуемой скважины. При вращении буровой коронки в скважине частицы шлама попадают между стенкой скважины и диаметрально расположенными указанными вставками, что создает импульсы крутящего момента, которые увеличивают износ буровой коронки по диаметру, снижая эффективность ее работы.The disadvantage of this drill bit is that the peripheral
Проблема - создание буровой коронки с повышенной эффективностью работы и изготовления, которая решается за счет улучшения очистки и охлаждения забоя, повышения эксплуатационной надежности и снижения ее стоимости.The problem is the creation of a drill bit with increased work and manufacturing efficiency, which is solved by improving the cleaning and cooling of the face, increasing operational reliability and reducing its cost.
Поставленная задача решается тем, что в буровой коронке для ударно-вращательного бурения, содержащей корпус, армированный породоразрушающими вставками, и выполненные в корпусе центральный промывочный канал, сообщенный с боковыми промывочными каналами и с центральным отверстием, устье которого расположено на переднем торце корпуса, торцевые промывочные каналы, шламовые пазы и цилиндрический врубовый зубок, согласно техническому решению ось цилиндрического врубового зубка параллельна оси указанного центрального отверстия, при этом центральное отверстие со стороны устья частично перекрыто цилиндрическим врубовым зубком.The problem is solved in that in the drill bit for shock-rotary drilling, comprising a body reinforced with rock cutting inserts, and a central flushing channel made in the housing, in communication with the side flushing channels and with a central hole, the mouth of which is located on the front end of the housing, end flushing channels, slurry grooves and a cylindrical cutting tooth, according to the technical solution, the axis of the cylindrical cutting tooth is parallel to the axis of the specified Central hole, while ntralnoe hole from the mouth partially closed by a cylindrical cuttings clove.
Указанная совокупность признаков позволяет существенно увеличить площадь разрушения центральной части забоя скважины цилиндрическим врубовым зубком и этим уменьшить число породоразрушающих вставок, улучшить очистку и охлаждение центра забоя скважины и защитить проходное сечение центрального отверстия от запрессовки в него крупных частиц разрушенной породы, что повышает эффективность работы и изготовления буровой коронки за счет повышения эксплуатационной надежности и снижения стоимости.The specified set of features allows to significantly increase the area of destruction of the central part of the bottom of the well with a cylindrical cutting tooth and thereby reduce the number of rock-cutting inserts, improve cleaning and cooling of the center of the bottom of the well, and protect the bore of the central hole from pressing large particles of destroyed rock into it, which increases the efficiency of work and manufacturing drill bit by increasing operational reliability and reducing cost.
Целесообразно центральное отверстие со стороны его устья частично перекрыть цилиндрическим врубовым зубком таким образом, чтобы образующая цилиндрической поверхности указанного зубка была совмещена с осью центрального отверстия, а торцевые промывочные каналы направить от боковых промывочных каналов к центральной части торца корпуса.It is advisable to partially overlap the central hole from the side of its mouth with a cylindrical cutting tooth so that the generatrix of the cylindrical surface of said tooth is aligned with the axis of the central hole, and the end flushing channels are directed from the side flushing channels to the central part of the housing end.
Такое исполнение целесообразно при бурении скважин в крепких горных породах, при этом достигается более эффективное разрушение забоя скважины над устьем центрального отверстия и улучшается очистка и охлаждение забоя, что повышает эффективность буровой коронки за счет повышения эксплуатационной надежности.Such a design is advisable when drilling wells in hard rocks, while more efficient destruction of the bottom of the well above the mouth of the central hole is achieved, and cleaning and cooling of the bottom are improved, which increases the efficiency of the drill bit due to increased operational reliability.
Целесообразно шламовые пазы выполнить на боковой части корпуса диаметрально противоположно от каждой периферийной породоразрушающей вставки.It is advisable to make slurry grooves on the side of the casing diametrically opposite from each peripheral rock cutting insert.
Такое исполнение буровой коронки позволяет снизить величину крутящего момента при попадании частиц шлама между стенкой скважины и периферийными породоразрушающими вставками за счет возможности смещения корпуса буровой коронки в сторону шламового паза, что повышает эксплуатационную надежность буровой коронки и бурового станка, повышая эффективность работы.This design of the drill bit allows to reduce the amount of torque when sludge particles get between the well wall and peripheral rock cutting inserts due to the possibility of displacement of the drill bit body towards the slurry groove, which increases the operational reliability of the drill bit and drill rig, increasing work efficiency.
Сущность технического решения поясняется примером конструктивного исполнения буровой коронки и чертежами фиг. 1, 2, где на фиг. 1 показана буровая коронка, вид на ее передний торец, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.The essence of the technical solution is illustrated by an example of the design of the drill bit and the drawings of FIG. 1, 2, where in FIG. 1 shows a drill bit, a view of its front end, FIG. 2 is a section AA in FIG. one.
Буровая коронка содержит корпус 1, армированный породоразрушающими вставками 2 (фиг. 1, 2), и выполненные в корпусе 1 центральный промывочный канал 3, сообщенный с боковыми промывочными каналами 4 и с центральным отверстием 5, устье 6 которого расположено на переднем торце 7 корпуса 1, торцевые промывочные каналы 8, шламовые пазы 9 и цилиндрический врубовый зубок 10 (далее - зубок 10), закрепленный в корпусе 1 с его переднего торца 7. Ось 11 зубка 10 параллельна оси 12 центрального отверстия 5. Центральное отверстие 5 со стороны устья 6 частично перекрыто зубком 10, образующую 13 которого целесообразно совместить с осью 12 центрального отверстия 5, а торцевые промывочные каналы 8 направить от боковых промывочных каналов 4 к центральной части торца корпуса 1. Шламовые пазы 9 целесообразно выполнить на боковой части корпуса 1 диаметрально противоположно от каждой периферийной породоразрушающей вставки 14, которые установлены в корпусе 1.The drill bit contains a
Буровая коронка работает в совокупности с буровым станком и с погружным пневмоударником. Корпус 1 буровой коронки передает энергию удара бойка пневмоударника породоразрушающим вставкам 2, периферийным породоразрушающим вставкам 14 и зубку 10. При вращении буровой коронки происходит равномерное разрушение всего забоя скважины. Так как ось 11 зубка 10 расположена параллельно оси 12 центрального отверстия 5, которое со стороны устья 6 частично перекрыто зубком 10. Это защищает центральное отверстие 5 от засорения крупными частицами шлама и существенно увеличивает зону разрушения забоя зубком 10. При совмещении образующей 13 цилиндрической поверхности зубка 10 с осью 12 центрального отверстия 5 диаметр зоны разрушения забоя зубком 10 увеличивается по сравнению с прототипом в два раза, при этом усиливается дробление пород забоя над устьем 6 центрального отверстия 5 зубком 10 в самых крепких горных породах, что повышает эффективность работы буровой коронки.The drill bit works in conjunction with a drilling rig and with a submersible hammer. The
Промывочный агент поступает по центральному промывочному каналу 3 через центральное отверстие 5 на передний торец 7 корпуса 1. По боковым промывочным каналам 4 промывочный агент поступает на периферию буровой коронки и в отличие от прототипа частично направляется к центральной части забоя по торцевым каналам 8. Такое исполнение улучшает очистку и охлаждение забоя скважины, что повышает эксплуатационную надежность и, как следствие, эффективность работы буровой коронки.The flushing agent enters through the central flushing
При вращении буровой коронки на забое скважины частицы шлама попадают между стенкой скважины и периферийными вставками 14, при этом в отличие от прототипа величина созданного крутящего момента снижается за счет возможности смещения корпуса 1 буровой коронки в сторону шламовых пазов 9, выполненных диаметрально противоположно от каждой периферийной породоразрушающей вставки 14. Такое исполнение улучшает очистку забоя скважины, что повышает эксплуатационную надежность, тем самым повышая эффективность работы устройства.When the drill bit rotates at the bottom of the borehole, sludge particles fall between the borehole wall and
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017102301A RU2649210C1 (en) | 2017-01-24 | 2017-01-24 | Drilling bit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017102301A RU2649210C1 (en) | 2017-01-24 | 2017-01-24 | Drilling bit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2649210C1 true RU2649210C1 (en) | 2018-03-30 |
Family
ID=61867301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017102301A RU2649210C1 (en) | 2017-01-24 | 2017-01-24 | Drilling bit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2649210C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
PL441718A1 (en) * | 2022-07-12 | 2024-01-15 | Politechnika Śląska | Drill bit |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU308189A1 (en) * | Всесоюзный научно исследовательский , проектно технологический | THE CROWN FOR DRILLING BORES | ||
SU1372028A1 (en) * | 1985-10-16 | 1988-02-07 | Специальное конструкторское бюро самоходного горного оборудования | Drill crown bit |
SU1560061A3 (en) * | 1985-03-20 | 1990-04-23 | Зигфрид Трейти (DE) | Bit for rotary-percussive drilling |
US6435288B1 (en) * | 2000-09-18 | 2002-08-20 | Cubex Limited | Rock drill bit |
RU79608U1 (en) * | 2008-10-03 | 2009-01-10 | Открытое акционерное общество "Кыштымское машиностроительное объединение" | DRILL BIT |
RU2535314C1 (en) * | 2013-07-16 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Drill bit |
-
2017
- 2017-01-24 RU RU2017102301A patent/RU2649210C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU308189A1 (en) * | Всесоюзный научно исследовательский , проектно технологический | THE CROWN FOR DRILLING BORES | ||
SU1560061A3 (en) * | 1985-03-20 | 1990-04-23 | Зигфрид Трейти (DE) | Bit for rotary-percussive drilling |
SU1372028A1 (en) * | 1985-10-16 | 1988-02-07 | Специальное конструкторское бюро самоходного горного оборудования | Drill crown bit |
US6435288B1 (en) * | 2000-09-18 | 2002-08-20 | Cubex Limited | Rock drill bit |
RU79608U1 (en) * | 2008-10-03 | 2009-01-10 | Открытое акционерное общество "Кыштымское машиностроительное объединение" | DRILL BIT |
RU2535314C1 (en) * | 2013-07-16 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Drill bit |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
PL441718A1 (en) * | 2022-07-12 | 2024-01-15 | Politechnika Śląska | Drill bit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210246731A1 (en) | Hybrid drill bit | |
RU2351742C2 (en) | Drilling bit for percussion hard rock drilling | |
RU2332554C2 (en) | Drill bit, system and method of well-boring in subsurface bed | |
JPS6088780A (en) | Drilling apparatus | |
US20130186693A1 (en) | Hybrid drill bit | |
US10538970B2 (en) | Method for drilling out a plug using a hybrid rotary cone drill bit | |
RU2681762C2 (en) | Drill bit with grooves in crushing surface | |
RU2332553C2 (en) | Drill bit for percussion drilling, drilling system incorporating such drill bit and well-boring method | |
RU2649210C1 (en) | Drilling bit | |
RU2666386C1 (en) | Drilling bit | |
RU2353748C1 (en) | Bore bit | |
CN112004985B (en) | Drill bit with wear-resistant protection | |
US2239461A (en) | Rock boring bit | |
RU2535314C1 (en) | Drill bit | |
RU2473773C1 (en) | Diamond crown bit | |
RU2690980C1 (en) | Single-roller bit | |
US3321034A (en) | Sample collecting impact bit | |
RU163879U1 (en) | DRILLING HEAD | |
RU2435927C1 (en) | Core drilling bit | |
RU2338865C2 (en) | Bore bit | |
RU2759137C1 (en) | Drilling bit | |
RU2332556C1 (en) | Crown drilling bit | |
RU2481459C1 (en) | Rock-destroying tool (versions) | |
RU2470135C1 (en) | Drilling bit | |
RU2332555C1 (en) | Crown drilling bit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190125 |