RU2652775C1

RU2652775C1 - Diamond blade drill bit

Info

Publication number: RU2652775C1
Application number: RU2017124418A
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Полушин; Александр Иванович Лаптев; Алексей Султанович Кушхабиев; Ольга Сергеевна Котельникова; Михаил Николаевич Сорокин; Юрий Семенович Варшавский
Priority date: 2017-07-11
Filing date: 2017-07-11
Publication date: 2018-04-28

Abstract

FIELD: drilling of soil or rock.

SUBSTANCE: invention relates to a rock cutting tool, in particular to drill bits for drilling deep oil and gas wells. Diamond wing bit for drilling comprises a body provided with a central cavity, blades forming the main water passages, and diamond cutting elements mounted on the blades with an inclined channel communicating with the central cavity of the body. Inclined passage in the diamond cutting elements is provided with an output on a working surface with a displacement relative to the axis, forming a thickened and thinned part on the diamond cutting elements. Axis of the hole has an inclination towards the thickened part. Diamond cutting elements are mounted on the blades with the thinned part towards the main water passages.

EFFECT: technical result consists in increasing the operational life of the bit and increasing the efficiency of disposal of cuttings with a main flow of the washing fluid.

1 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, применяемому для бурения глубоких нефтяных и газовых скважин.The invention relates to a rock cutting tool used for drilling deep oil and gas wells.

Алмазные лопастные долота для бурения работают в тяжелых условиях, характеризующихся высокими температурами и нагрузками в зоне контакта породоразрушающих элементов с породой. Производительность процесса бурения зависит от многих факторов, в частности от износа алмазных режущих элементов и посадочных гнезд, в которых крепятся режущие элементы. В настоящее время для оснащения лопастных долот применяются преимущественно алмазные режущие элементы - цилиндрические вставки, содержащие поликристаллический алмазный слой, закрепленный на твердосплавной основе. Высокие температуры, возникающие в зоне резания, вызывают термодеструкцию поликристаллического алмазного слоя, а скапливающийся выбуренный шлам между алмазными режущими элементами и в промывочной системе долота вызывает износ посадочных гнезд. При определенной степени изношенности алмазного режущего элемента и отсутствии необходимой целостности посадочного гнезда алмазные режущие элементы под действием сил резания вырываются. При этом ухудшается перекрытие забоя скважины резцами, необходимое для успешного бурения. Значительно сократить износ алмазных режущих элементов лопастного долота для бурения может правильное функционирование промывочной системы, которая должна обеспечить не только своевременное удаление выбуренного шлама из забоя скважины, но и своевременное и эффективное охлаждение режущих элементов, желательно объемное охлаждение непосредственно алмазных режущих элементов и, при возможности, каждого режущего элемента, и удаление из под них шлама.Diamond blade bits for drilling work in difficult conditions, characterized by high temperatures and loads in the contact zone of rock-cutting elements with the rock. The productivity of the drilling process depends on many factors, in particular the wear of the diamond cutting elements and the seating seats in which the cutting elements are mounted. Currently, mainly diamond cutting elements are used to equip the blade bits - cylindrical inserts containing a polycrystalline diamond layer fixed on a carbide basis. High temperatures arising in the cutting zone cause thermal degradation of the polycrystalline diamond layer, and the accumulated drill cuttings between the diamond cutting elements and in the flushing system of the bit causes wear of the seat nests. With a certain degree of deterioration of the diamond cutting element and the lack of the necessary integrity of the seat socket, diamond cutting elements break out under the action of cutting forces. At the same time, the overlapping of the bottom of the well with cutters is worsened, which is necessary for successful drilling. Correct operation of the flushing system, which should ensure not only timely removal of drill cuttings from the bottom of the well, but also timely and efficient cooling of the cutting elements, preferably volumetric cooling of the diamond cutting elements directly and, if possible, significantly reduce wear of the diamond cutting elements of the blade bits for drilling, can each cutting element, and the removal of sludge from under them.

Известно алмазное лопастное долото для бурения, содержащее корпус с центральной полостью для промывочной жидкости, снабженный лопастями, образующими межлопастные промывочные каналы. Вдоль лопастей у передней поверхности установлены алмазные режущие элементы, содержащие вставки, несущие двухслойную пластину, содержащую поликристаллический алмазный слой на твердосплавной подложке. Алмазные режущие элементы снабжены осевым отверстием, сообщающимся с центральной полостью корпуса алмазного бурового долота (US №4606418, кл. Е21В 10/56, 1986 г.). Алмазные режущие элементы с осевым отверстием характеризуются постоянной толщиной стенки по периметру. Однако на практике наблюдается повышенный износ алмазных режущих элементов на периферии, находящейся ближе к забою, что связано с тем, что наиболее удаленная от оси вращения часть режущих элементов испытывает большую нагрузку при резании и в результате подвергается большему износу. Кроме того, отверстия, выполненные по оси алмазных режущих элементов, недостаточно эффективно способствуют отводу шлама и транспортировке шлама по межлопастным промывочным каналам.A diamond blade for drilling is known, comprising a body with a central cavity for flushing fluid, equipped with blades forming inter-bladed flushing channels. Along the blades at the front surface are mounted diamond cutting elements containing inserts supporting a two-layer plate containing a polycrystalline diamond layer on a carbide substrate. The diamond cutting elements are provided with an axial hole communicating with the central cavity of the diamond drill bit body (US No. 4606418, class E21B 10/56, 1986). Diamond cutting elements with an axial hole are characterized by a constant perimeter wall thickness. However, in practice, there is an increased wear of diamond cutting elements at the periphery, which is closer to the bottom, due to the fact that the most remote part of the cutting elements from the axis of rotation experiences a greater load during cutting and as a result undergoes greater wear. In addition, the holes made along the axis of the diamond cutting elements are not efficient enough to facilitate the removal of sludge and the transport of sludge through the inter-blade washing channels.

Известны породоразрушающие элементы, устанавливаемые на буровой коронке, выполненные в виде твердосплавных вставок с отверстием, сообщающимся с центральной полостью коронки, у которых отверстие выполнено со смещением относительно оси вставки, при этом твердосплавные вставки установлены в коронке таким образом, чтобы толстые части были обращены к периферии коронки - в сторону забоя (RU2160816, кл. Е21В 10/56, 1999 г.). Это дает возможность обеспечить равномерный износ твердосплавных вставок за счет усиления периферийной части вставки. Однако при установке таких режущих элементов на лопастном долоте не всегда может быть получен ожидаемый эффект, т.к. режущие элементы на различных участках рабочей поверхности бурового долота испытывают различные нагрузки, при этом смещение отверстия в сторону промывочной системы не обеспечит эффективное охлаждение режущей поверхности алмазных режущих элементов.Known rock cutting elements mounted on the drill bit, made in the form of carbide inserts with a hole communicating with the central cavity of the crown, in which the hole is offset from the axis of the insert, while carbide inserts are installed in the crown so that the thick parts are turned to the periphery crowns - towards the bottom (RU2160816, CL ЕВВ 10/56, 1999). This makes it possible to ensure uniform wear of carbide inserts by strengthening the peripheral part of the insert. However, when installing such cutting elements on a blade bit, the expected effect cannot always be obtained, since the cutting elements at different parts of the working surface of the drill bit experience different loads, while the offset of the hole towards the flushing system will not provide effective cooling of the cutting surface of the diamond cutting elements.

Известно буровое долото, содержащее корпус с режущими вставками, в которых выполнено со смещением от оси вставки отверстие, сообщающееся с центральной полостью долота (RU 2567260, Е21В 10/43, 2014 г.). Вставки на корпусе долота ориентированы тонкой стенкой навстречу потоку промывочной жидкости. В промывочных каналах долота установлены перегородки, разделяющие поток промывочной жидкости на шламоотводящий и промывочный. Недостаток бурового долота заключается в сложности конструкции, и, кроме того, из-за разделения промывочного канала на две зоны может быть существенно уменьшено общее количество промывочной жидкости, необходимое для охлаждения буровой коронки и выноса шлама из зоны резания.A drill bit is known that contains a housing with cutting inserts, in which a hole is made with an offset from the axis of the insert, communicating with the central cavity of the bit (RU 2567260, ЕВВ 10/43, 2014). The inserts on the bit body are oriented with a thin wall towards the flow of flushing fluid. Partitions are installed in the flushing channels of the bit, dividing the flow of flushing fluid into sludge and flushing. The disadvantage of the drill bit is the complexity of the design, and, in addition, due to the separation of the flushing channel into two zones, the total amount of flushing fluid needed to cool the drill bit and the removal of cuttings from the cutting zone can be significantly reduced.

Наиболее близким техническим решением является буровое долото, содержащее корпус с центральной полостью, на поверхности которого на лопастях, образующих межлопастные пространства, являющиеся основными промывочными каналами, установлены алмазные режущие элементы, содержащие вставку, несущую двухслойную пластину из поликристаллического алмазного слоя на твердосплавной подложке. В теле вставки, подложки и поликристаллического алмазного слоя выполнен открытый на периферии алмазного режущего элемента V-образный вырез. V-образный вырез соединен через наклонный канал с центральной полостью корпуса долота (US 4852671, Е21B 10/567, 1989 г.). По мнению автора изобретения, V-образный вырез образует две режущие кромки, сосредотачивая силы резания на этих двух кромках, создавая более короткую периферийную режущую кромку и, таким образом, генерируя меньшее количество тепла. Кроме того, промывочная жидкость попадает через V-образный вырез к режущим кромкам поликристаллического алмазного слоя двухслойной пластины, обеспечивая охлаждение непосредственно режущих кромок поликристаллического алмазного слоя. Недостаток бурового долота заключается в том, что поток промывочной жидкости, поступающий в открытый по периферии алмазного режущего элемента V-образный вырез, будет иметь направление в сторону от алмазного режущего элемента, не обеспечивая очистку от шлама его режущей поверхности, пространств между алмазными режущими поверхностями, и не будет способствовать повышению эффективности удаления шлама из промывочной системы долота в целом. Кроме того, в процессе бурения алмазные режущие элементы стороной, на которую выходит канал, упираются в забой, который перекрывает канал. В результате охлаждение и очистка алмазных режущих элементов от шлама не будет эффективной, так же как и удаление выбуренного шлама из основных промывочных каналов долота.The closest technical solution is a drill bit containing a body with a central cavity, on the surface of which on the blades forming the inter-blade spaces, which are the main washing channels, diamond cutting elements are installed containing an insert that carries a two-layer plate of a polycrystalline diamond layer on a carbide substrate. In the body of the insert, substrate and polycrystalline diamond layer, a V-shaped cut is made open at the periphery of the diamond cutting element. A V-shaped cut is connected through an inclined channel to the central cavity of the bit body (US 4852671, Е21B 10/567, 1989). According to the inventor, the V-shaped cut forms two cutting edges, focusing the cutting forces on these two edges, creating a shorter peripheral cutting edge and, thus, generating less heat. In addition, the washing liquid flows through the V-shaped cutout to the cutting edges of the polycrystalline diamond layer of the two-layer plate, providing cooling directly to the cutting edges of the polycrystalline diamond layer. The disadvantage of the drill bit is that the flow of flushing fluid entering the V-shaped cutout open at the periphery of the diamond cutting element will have a direction away from the diamond cutting element, without ensuring that its cutting surface, the spaces between the diamond cutting surfaces are cleaned and will not contribute to improving the efficiency of removal of sludge from the flushing system of the bit as a whole. In addition, during drilling, the diamond cutting elements with the side facing the channel abut against the face that overlaps the channel. As a result, cooling and cleaning of diamond cutting elements from sludge will not be effective, as well as the removal of drill cuttings from the main washing channels of the bit.

Задачей технического решения является повышение ресурса работы алмазного лопастного бурового долота за счет улучшенного охлаждения и очистки алмазных режущих элементов и повышения эффективности удаления шлама основным потоком промывочной жидкости.The objective of the technical solution is to increase the life of the diamond blade drill bit due to improved cooling and cleaning of diamond cutting elements and increase the efficiency of removing sludge from the main flow of flushing fluid.

Для решения поставленной задачи в алмазном лопастном долоте для бурения, содержащем корпус, снабженный центральной полостью, лопасти, образующие основные промывочные каналы, и установленные на лопастях алмазные режущие элементы с наклонным каналом, сообщающимся с центральной полостью корпуса, наклонный канал выполнен с выходом на рабочую поверхность алмазного режущего элемента со смещением относительно оси алмазного режущего элемента, образуя утолщенную и утоненную части, причем ось канала имеет наклон в сторону утолщенной части, при этом алмазные режущие элементы установлены на лопастях утоненной частью в сторону основных промывочных каналов.To solve the problem in a diamond blade for drilling, containing a housing provided with a Central cavity, the blades forming the main flushing channels, and mounted on the blades of diamond cutting elements with an inclined channel communicating with the Central cavity of the body, the inclined channel is made with access to the working surface diamond cutting element with an offset relative to the axis of the diamond cutting element, forming a thickened and thinned part, and the axis of the channel has an inclination towards the thickened part, This diamond cutting elements are mounted on the blades of the thinned part toward the main flushing channel.

Алмазное лопастное долото для бурения дополнительно содержит алмазные режущие элементы, ось канала у которых имеет наклон в сторону утоненной части, при этом основные и дополнительные алмазные режущие элементы установлены на лопастях поочередно.The diamond blade for drilling additionally contains diamond cutting elements, the axis of the channel which has an inclination towards the thinned part, while the main and additional diamond cutting elements are mounted on the blades alternately.

Сущность изобретения заключается в том, что смещение выхода канала на рабочей поверхности алмазного режущего элемента образует у режущего элемента утоненную и утолщенную части. При установке алмазного режущего элемента утоненной частью в сторону межлопастных пространств возникающие при бурении наибольшие нагрузки со стороны стенок скважины воспринимаются утолщенной усиленной рабочей частью алмазного режущего элемента. Наклон канала создает усиленный направленный поток промывочной жидкости. При наклоне канала в алмазном режущем элементе в сторону утолщенной части алмазного режущего элемента, т.е. в направлении к стенке скважины, обеспечивается эффективное охлаждение и очистка алмазного режущего элемента, и кроме того, создаваемый отверстием поток промывочной жидкости способствует более эффективному вымыванию выбуриваемого шлама из пространств между рабочей поверхностью долота и стенкой скважины. При бурении скважин в некоторых породах имеет место забивание межлопастных пространств уплотненной породой. За счет установки алмазного режущего элемента с каналом, имеющим наклон в сторону утоненной части алмазного режущего элемента, т.е. в сторону межлопастных пространств, направленный поток промывочной жидкости усиливает турбулизацию основного потока, создавая мини гидроудары, которые разбивают уплотненную выбуренную породу, способствуя эффективному ее удалению из межлопастных пространств. Размещение на лопастях алмазных режущих элементов с разнонаправленными каналами в чередующемся порядке, в частности, при чередующихся видах буримой породы (при бурении твердых и абразивных пород) создает улучшенные условия для эффективного охлаждения алмазных режущих элементов, очистки пространств между алмазными режущими элементами и стенкой скважины и выноса выбуренного шлама из межлопастных пространств основным потоком промывочной жидкости, особенно при бурении глинистых пород.The essence of the invention lies in the fact that the displacement of the channel exit on the working surface of the diamond cutting element forms a thinned and thickened part at the cutting element. When installing the diamond cutting element with the thinned part in the direction of the inter-blade spaces, the greatest loads arising during drilling from the side of the well walls are perceived by the thickened reinforced working part of the diamond cutting element. The tilt of the channel creates an enhanced directional flow of flushing fluid. When the channel in the diamond cutting element is tilted towards the thickened part of the diamond cutting element, i.e. in the direction of the borehole wall, effective cooling and cleaning of the diamond cutting element is ensured, and in addition, the flow of flushing fluid created by the hole helps to more efficiently wash out the drill cuttings from the spaces between the working surface of the bit and the borehole wall. When drilling wells in some rocks, clogging of the inter-blade spaces with compacted rock takes place. By installing a diamond cutting element with a channel inclined toward the thinned portion of the diamond cutting element, i.e. towards the interscapular spaces, the directed flow of the washing liquid enhances the turbulization of the main stream, creating mini hydroblows that break up the compacted drill cuttings, contributing to its effective removal from the interscapular spaces. Placing on the blades of diamond cutting elements with multidirectional channels in alternating order, in particular, with alternating types of drill rock (when drilling hard and abrasive rocks) creates improved conditions for efficient cooling of diamond cutting elements, cleaning the spaces between diamond cutting elements and the wall of the well and removal drilled sludge from the inter-blade spaces with the main flow of flushing fluid, especially when drilling clay rocks.

Изобретение иллюстрируется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показано алмазное буровое долото.In FIG. 1 shows a diamond drill bit.

На фиг. 2 показан вид на лопасть алмазного лопастного долота со стороны основного промывочного канала.In FIG. 2 shows a view of a blade of a diamond blade bit from the side of the main flushing channel.

На фиг. 3 показан осевой разрез алмазного режущего элемента с отверстием, смещенным относительно оси алмазного режущего элемента.In FIG. 3 shows an axial section of a diamond cutting element with a hole offset relative to the axis of the diamond cutting element.

На фиг. 4 показан вид на режущую поверхность алмазного режущего элемента с отверстием, смещенным относительно оси алмазного режущего элемента.In FIG. 4 shows a view of the cutting surface of a diamond cutting element with a hole offset relative to the axis of the diamond cutting element.

На фиг. 5 показан алмазный режущий элемент, закрепленный в гнезде на лопасти алмазного лопастного долота.In FIG. 5 shows a diamond cutting element mounted in a socket on a blade of a diamond blade bit.

На фиг. 6 показан осевой разрез дополнительного алмазного режущего элемента с отверстием, смещенным относительно оси алмазного режущего элемента.In FIG. 6 shows an axial section of an additional diamond cutting element with a hole offset relative to the axis of the diamond cutting element.

На фиг. 7 показан вид на режущую поверхность дополнительного алмазного режущего элемента с отверстием, смещенным относительно оси алмазного режущего элемента.In FIG. 7 shows a view of the cutting surface of an additional diamond cutting element with a hole offset relative to the axis of the diamond cutting element.

На фиг. 8 показан дополнительный алмазный режущий элемент, закрепленный в гнезде на лопасти алмазного лопастного долота.In FIG. 8 shows an additional diamond cutting element mounted in a socket on a blade of a diamond blade bit.

Алмазное буровое долото содержит корпус 1 с присоединительной резьбой 2 для соединения корпуса долота с колонной бурильных труб. Корпус снабжен центральной полостью 3 с выходными каналами 4. На корпусе долота выполнены лопасти 5. Лопасти подняты над корпусом долота, образуя межлопастные пространства, служащие основными промывочными каналами 6. Основные промывочные каналы соединены с центральной полостью 3 в корпусе долота через выходные каналы 4. На наружной поверхности лопастей закреплены алмазные режущие элементы 7. Алмазные режущие элементы ориентированы так, чтобы их режущие поверхности 8 были наклонены под некоторым углом к направлению вращения бурового долота либо были установлены рабочей поверхностью перпендикулярно направлению вращения долота. Алмазные режущие элементы выступают над наружными поверхностями лопастей и образуют режущую часть долота с проходами 9 для промывочной жидкости и выноса шлама в призабойную зону либо в межлопастные пространства. В качестве алмазных режущих элементов в алмазных лопастных долотах преимущественно используются алмазные вставки, содержащие слой из поликристаллического алмазного материала 10, соединенного с твердосплавной подложкой 11. Алмазный режущий элемент крепится в соответствующем гнезде на лопасти долота преимущественно с помощью твердой пайки. В алмазном режущем элементе выполнено наклонное отверстие 12 с выходом на режущую поверхность 8 элемента. Выход наклонного канала на режущей поверхности смещен относительно оси 13 алмазного режущего элемента с образованием эксцентриситета 14, разделяя режущую поверхность алмазного режущего элемента на утоненную 15 и утолщенную 16 части. Угол α между осью отверстия 17 алмазного режущего элемента и режущей поверхностью со стороны утолщенной части алмазного режущего элемента меньше 90°. Алмазные режущие элементы 7 установлены на лопасти 5 утоненной частью в сторону межлопастного пространства 6 и соответственно утолщенной частью 16 в сторону стенки скважины 18. Отверстие 12 через систему каналов 19 соединено с центральной полостью 3 корпуса долота. Дополнительные алмазные режущие элементы 20 также содержат слой из поликристаллического алмазного материала 21, соединенного с твердосплавной подложкой 22. В алмазном режущем элементе выполнено наклонное отверстие 23 с выходом на режущую поверхность 24 алмазного режущего элемента со смещением оси 25 относительно оси 26 алмазного режущего элемента с эксцентриситетом 27, разделяя режущую поверхность алмазного режущего элемента на утоненную 28 и утолщенную 29 части. Угол β между осью 25 отверстия алмазного режущего элемента и режущей поверхностью 24 со стороны утоненной части алмазного режущего элемента меньше 90°. Отверстие 23 через систему каналов 30 соединено с центральной полостью 3 корпуса долота. Алмазные режущие элементы 20 установлены на лопастях утоненной частью 28 в сторону основных промывочных каналов 6.Diamond drill bit contains a housing 1 with a connecting thread 2 for connecting the housing of the drill bit with a string of drill pipes. The body is provided with a central cavity 3 with outlet channels 4. Blades are made on the bit body 5. The blades are raised above the bit body, forming inter-blade spaces serving as the main washing channels 6. The main washing channels are connected to the central cavity 3 in the bit body through the output channels 4. On diamond cutting elements 7 are fixed to the outer surface of the blades. The diamond cutting elements are oriented so that their cutting surfaces 8 are inclined at a certain angle to the direction of rotation of the drill bit either it was established working surface perpendicular to the direction of bit rotation. Diamond cutting elements protrude above the outer surfaces of the blades and form the cutting part of the bit with passages 9 for flushing fluid and the removal of sludge in the bottomhole zone or in the inter-blade spaces. Preferably, diamond inserts containing a layer of polycrystalline diamond material 10 connected to the carbide substrate 11 are mainly used as diamond cutting elements in diamond blade bits. The diamond cutting element is mounted in the corresponding socket on the blade blades mainly by means of brazing. An inclined hole 12 is made in the diamond cutting element with access to the cutting surface 8 of the element. The output of the inclined channel on the cutting surface is offset relative to the axis 13 of the diamond cutting element with the formation of an eccentricity 14, dividing the cutting surface of the diamond cutting element into a thinned 15 and a thickened 16 part. The angle α between the axis of the hole 17 of the diamond cutting element and the cutting surface from the side of the thickened part of the diamond cutting element is less than 90 °. Diamond cutting elements 7 are mounted on the blades 5 with the thinned part towards the inter-blade space 6 and, accordingly, the thickened part 16 towards the side of the borehole 18. The hole 12 is connected through the channel system 19 to the central cavity 3 of the bit body. The additional diamond cutting elements 20 also contain a layer of polycrystalline diamond material 21 connected to the carbide substrate 22. An inclined hole 23 is made in the diamond cutting element with an output to the cutting surface 24 of the diamond cutting element with an axis 25 offset from the axis 26 of the axis 26 of the diamond cutting element with an eccentricity 27 , dividing the cutting surface of the diamond cutting element into a thinned 28 and a thickened 29 parts. The angle β between the axis 25 of the hole of the diamond cutting element and the cutting surface 24 from the side of the thinned part of the diamond cutting element is less than 90 °. The hole 23 through a system of channels 30 is connected to the Central cavity 3 of the body of the bit. Diamond cutting elements 20 are mounted on the blades of the thinned part 28 towards the main washing channels 6.

Алмазные режущие элементы 7 и 20 установлены на лопастях 5 поочередно. Элементы с различным расположением отверстий могут чередоваться в различной последовательности, например: один алмазный режущий элемент установлен отверстием, направленным в сторону утолщенной части, следующий - отверстием, направленным в сторону утоненной части; два алмазных режущих элемента установлены отверстием, направленным в сторону утолщенной части, следующий - с отверстием, направленным в сторону утоненной части; два алмазных режущих элемента установлены отверстием, направленным в сторону утолщенной частим, один - отверстием, направленным в сторону утоненной части, и т.д. Расстановка алмазных режущих элементов определяется требованиями, предъявляемыми к долоту, конструкцией и размерами лопастного долота, буримой породой и т.п.Diamond cutting elements 7 and 20 are mounted on the blades 5 in turn. Elements with different locations of holes can alternate in different sequences, for example: one diamond cutting element is installed with a hole directed toward the thickened part, the next with a hole directed toward the thinned part; two diamond cutting elements are installed with a hole directed towards the thickened part, the next with a hole directed towards the thinned part; two diamond cutting elements are installed with a hole directed towards the thickened part, one with a hole directed towards the thinned part, etc. The arrangement of diamond cutting elements is determined by the requirements for the bit, the design and dimensions of the blade bit, drill rock, etc.

Алмазное лопастное долото для бурения работает следующим образом.Diamond blade chisel for drilling works as follows.

Под действием осевой нагрузки и крутящего момента алмазные режущие элементы внедряются в породу и разрушают ее. Промывочная жидкость поступает в центральную полость долота и через выходные каналы 4 поступает в основные промывочные каналы 6. Большая часть промывочной жидкости через отверстия 12 направляется наклонным отверстием на режущую поверхность 8 алмазных режущих элементов 7, омывает ее и через проходы 9 между режущими элементами направляется в призабойную зону и частично в основные промывочные каналы.Under the influence of axial load and torque, diamond cutting elements penetrate into the rock and destroy it. The flushing fluid enters the central cavity of the bit and through the outlet channels 4 enters the main flushing channels 6. Most of the flushing fluid through the holes 12 is directed by an inclined hole to the cutting surface 8 of the diamond cutting elements 7, washes it and through the passages 9 between the cutting elements is directed to the bottomhole zone and partially into the main washing channels.

При оснащении алмазного лопастного долота дополнительными алмазными режущими элементами 20 большая часть промывочной жидкости направляется в основные промывочные каналы 6 и частично в проходы 9. При чередовании алмазных режущих элементов с разнонаправленными отверстиями промывочная жидкость будет иметь веерообразное направление потока промывочной жидкости, способствуя очистке режущих поверхностей алмазных режущих элементов, проходов между алмазными режущими элементами и усилению турбулизации основного промывочного потока.When equipping the diamond blade bit with additional diamond cutting elements 20, most of the washing liquid is directed to the main washing channels 6 and partially to the passages 9. When alternating diamond cutting elements with multidirectional holes, the washing liquid will have a fan-shaped direction of flow of the washing liquid, helping to clean the cutting surfaces of the diamond cutting elements, passages between diamond cutting elements and increased turbulization of the main wash flow.

В целом отверстия в режущих элементах, расположенных и ориентированных на лопастях, в соответствии с изобретением, позволяют за счет дополнительной жидкости увеличить скорость потока основной промывочной жидкости, обеспечить эффективное охлаждение и очистку алмазных режущих элементов, обеспечить более длительную их работоспособность, создать условия для более эффективной очистки промывочных каналов и транспортировки выбуренного шлама к устью скважины восходящим потоком промывочной жидкости.In general, the holes in the cutting elements located and oriented on the blades, in accordance with the invention, allow, due to the additional liquid, to increase the flow rate of the main washing liquid, to ensure effective cooling and cleaning of the diamond cutting elements, to ensure their longer operation time, to create conditions for a more efficient cleaning the washing channels and transporting the cuttings to the wellhead with an upward flow of washing liquid.

Claims

1. Diamond blade chisel for drilling, comprising a housing provided with a central cavity, blades forming the main flushing channels and mounted on the blades diamond cutting elements with an inclined channel communicating with the Central cavity of the body, characterized in that the inclined channel in the diamond cutting elements is made with access to the working surface with an offset relative to the axis, forming thickened and thinned parts on the diamond cutting elements, and the axis of the hole has an inclination towards the thickened part, while diamond cutting elements are mounted on the blades with a thinned part towards the main washing channels.

2. The diamond blade for drilling according to claim 1, characterized in that it further comprises diamond cutting elements, the channel axis of which is inclined towards the thinned part, while the main and additional diamond cutting elements are mounted on the blades alternately.