RU2753826C1 - Буровая коронка - Google Patents
Буровая коронка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2753826C1 RU2753826C1 RU2020141613A RU2020141613A RU2753826C1 RU 2753826 C1 RU2753826 C1 RU 2753826C1 RU 2020141613 A RU2020141613 A RU 2020141613A RU 2020141613 A RU2020141613 A RU 2020141613A RU 2753826 C1 RU2753826 C1 RU 2753826C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- matrix
- rock
- cutter
- cutters
- annular grooves
- Prior art date
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000004519 grease Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 210000004283 incisor Anatomy 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001687 destabilization Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 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
- E21B10/08—Roller bits
- E21B10/12—Roller bits with discs cutters
-
- 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
- E21B10/08—Roller bits
- E21B10/22—Roller bits characterised by bearing, lubrication or sealing details
- E21B10/24—Roller bits characterised by bearing, lubrication or sealing details characterised by lubricating details
-
- 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
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
Изобретение относится к области создания бурового породоразрушающего инструмента для вращательного бурения скважин с отбором керна. Буровая коронка включает корпус с матрицей и породоразрушающими элементами, установленными на закрепленных в матрице осях в форме равностороннего многоугольника с возможностью вращения вокруг своей оси. В качестве породоразрушающих элементов использованы резцы типа PDC. Оси выполнены полыми, заполнены консистентной смазкой и снабжены отверстиями для смазки поверхности резца. Матрица со стороны размещения резцов выполнена с кольцевыми проточками. Резцы выполнены со стабилизирующими буртиками, размещенными соосно кольцевым проточкам матрицы. В месте контакта резца с породой матрица выполнена с абразивным уступом. Обеспечивается увеличение ресурса породоразрушающего инструмента. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области создания бурового породоразрушающего инструмента для вращательного бурения скважин с отбором керна.
Известно буровое долото компании Smith Bits типа PDC, состоящего из корпуса, лопастей с размещенными в них фиксированными резцами и вращающимися резцами типа ONYX 360 и ONYX II, которые установлены с возможностью вращения в процессе бурения на 360° в наиболее нагруженных частях торца долота, на периферии [В.В. Нескоромных. Разрушение горных пород при проведении геологоразведочных работ. М.: Инфра-М, 2016 г. стр. 214, рис. 5.25].
Известна буровая коронка, включающая корпус с матрицей и породоразрушающие круглые внутренние кернообразующие и внешние скважинообразующие резцы типа PDC, установленные на закрепленных в матрице осях, выполненных в форме кольца с возможностью вращения вокруг своей оси [RU №2702787 от 04.03.2019, опубл. 11.10.2019]
Недостатком аналога является низкий ресурс породоразрушающего инструмента из-за преждевременного износа фиксированных и трущихся об ось частей резцов, а также дестабилизация вращения резцов в процессе бурения.
Наиболее близким техническим решением является конструкция буровой коронки, включающая корпус с матрицей и породоразрушающие элементы в виде внешних скважинообразующих и внутренних кернообразующих дисков равномерно по периметру армированых резцами PDC, установленных с возможностью вращения на осях, имеющих форму равностороннего многоугольника и впрессованных в матрицу [RU №2715574 от 22.10.2019, опубл. 02.03.2020].
В данном техническом решении происходит преждевременное снижение ресурса коронки за счет износа трущихся об оси породоразрушающих элементов и дестабилизация их вращения.
Предлагаемое изобретение направлено на повышение ресурса породоразрушающего инструмента.
Достигается тем, что буровая коронка, включающая корпус с матрицей и породоразрушающими элементами, установленными на закрепленных в матрице осях в форме равностороннего многоугольника с возможностью вращения вокруг своей оси, согласно изобретению, в качестве породоразрушающих элементов использованы резцы типа PDC, а оси выполнены полыми и заполнены консистентной смазкой и снабжены отверстиями для смазки поверхности резца, при этом матрица, со стороны размещения резцов выполнена с кольцевыми проточками, а резцы выполнены со стабилизирующими буртиками, размещенными соосно кольцевым проточкам матрицы, причем в месте контакта резца с породой матрица выполнена с абразивным уступом.
Совокупность признаков заявляемого изобретения, не обнаружены в известных технических решениях, что предполагает соответствие заявляемой буровой коронки критерию новизны.
Соответствие изобретательскому уровню подтверждается тем, что при вращении резцов на полых осях, выполненных с отверстиями и наполненных под давлением консистентной смазкой, за счет трения возникает повышение температуры, что приводит к проникновению смазки на контактную поверхность резца PDC и оси. Наличие в матрице со стороны размещения резцов кольцевых проточек и соосных им буртиков на резцах PDC способствует стабилизации вращения резцов. Абразивные уступы матрицы позволяют затачивать режущую поверхность резца PDC по мере ее износа.
В результате повышается ресурс породоразрушающего инструмента при вращательном бурении за счет непрерывной смазки трущейся поверхности резца PDC об ось, стабилизации вращения резца PDC и дополнительной заточки его режущей части абразивным уступом матрицы.
Сущность изобретения поясняется чертежами,
на фиг. 1 разрез контакта резца PDC, оси и матрицы;
на фиг. 2 схема размещения отверстий на оси;
на фиг. 3 схема размещения резца на оси;
на фиг. 4 конструкция оси.
Где: 1 - матрица; 2 - кольцевые проточки; 3 - ось; 4 - консистентная смазка; 5 - отверстия; 6 - резец PDC; 7 - стабилизирующий буртик; 8 - абразивный уступ.
Предлагаемая буровая коронка для вращательного колонкового бурения включает матрицу 1, где расположены полые оси 3. Ось 3 под давлением наполнена консистентной смазкой 4. В плоскости контакта с резцом ΡDC 6 ось 3 снабжена отверстиями 5. При вращении резца PDC 6 на оси 3 возникает трение и повышается температура плоскости их контакта. За счет повышения температуры осуществляется плавление смазки, молекулярные связи разрушаются и смазка проникает через отверстия 5 в плоскость контакта резца PDC 6 и оси 3.
Матрица 1 со стороны размещения резцов PDC 6 выполнена с кольцевыми проточками 2. Резцы ΡDC 6 выполнены со стабилизирующими буртиками 7. Кольцевые проточки 2 матрицы 1 и стабилизирующие буртики 7 резцов PDC 6 выполнены соосно так, чтобы стабилизирующие буртики 7 входили в кольцевые проточки 2, что позволяет вращаться резцу PDC 6 без перекоса.
Матрица 1 выполнена с абразивным уступом 8, который позволяет при контакте с резцом PDC 6 затачивать изношенную в процессе работы его режущую часть.
Таким образом, предложенная конструкция позволяет не только увеличить ресурс буровой коронки за счет дополнительной непрерывной смазки трущихся деталей, стабилизации вращения резца и заточки изношенной режущей части инструмента, но и в результате сократить количество операции по смене породоразрушающего инструмента.
Claims (1)
- Буровая коронка, включающая корпус с матрицей и породоразрушающими элементами, установленными на закрепленных в матрице осях в форме равностороннего многоугольника с возможностью вращения вокруг своей оси, отличающаяся тем, что в качестве породоразрушающих элементов использованы резцы типа PDC, а оси выполнены полыми, заполнены консистентной смазкой и снабжены отверстиями для смазки поверхности резца, при этом матрица со стороны размещения резцов выполнена с кольцевыми проточками, а резцы выполнены со стабилизирующими буртиками, размещенными соосно кольцевым проточкам матрицы, причем в месте контакта резца с породой матрица выполнена с абразивным уступом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020141613A RU2753826C1 (ru) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | Буровая коронка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020141613A RU2753826C1 (ru) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | Буровая коронка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2753826C1 true RU2753826C1 (ru) | 2021-08-23 |
Family
ID=77460377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020141613A RU2753826C1 (ru) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | Буровая коронка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2753826C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU231467A1 (ru) * | ||||
US2235548A (en) * | 1940-04-01 | 1941-03-18 | B C Connell | Bit for drilling well bores |
SU1665015A1 (ru) * | 1989-03-06 | 1991-07-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники | Шарошечный инструмент |
RU2023852C1 (ru) * | 1990-11-29 | 1994-11-30 | Всероссийский научно-исследовательский институт буровой техники | Колонковое долото |
US5626201A (en) * | 1993-09-20 | 1997-05-06 | Excavation Engineering Associates, Inc. | Disc cutter and method of replacing disc cutters |
WO2013010063A1 (en) * | 2011-07-13 | 2013-01-17 | Varel International Ind., L.P. | Pdc disc cutters and rotary drill bits utilizing pdc disc cutters |
RU2715574C1 (ru) * | 2019-10-22 | 2020-03-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Буровая коронка |
-
2020
- 2020-12-16 RU RU2020141613A patent/RU2753826C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU231467A1 (ru) * | ||||
US2235548A (en) * | 1940-04-01 | 1941-03-18 | B C Connell | Bit for drilling well bores |
SU1665015A1 (ru) * | 1989-03-06 | 1991-07-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники | Шарошечный инструмент |
RU2023852C1 (ru) * | 1990-11-29 | 1994-11-30 | Всероссийский научно-исследовательский институт буровой техники | Колонковое долото |
US5626201A (en) * | 1993-09-20 | 1997-05-06 | Excavation Engineering Associates, Inc. | Disc cutter and method of replacing disc cutters |
WO2013010063A1 (en) * | 2011-07-13 | 2013-01-17 | Varel International Ind., L.P. | Pdc disc cutters and rotary drill bits utilizing pdc disc cutters |
RU2715574C1 (ru) * | 2019-10-22 | 2020-03-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Буровая коронка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6367569B1 (en) | Replaceable multiple TCI kerf ring | |
US5785135A (en) | Earth-boring bit having cutter with replaceable kerf ring with contoured inserts | |
US4444281A (en) | Combination drag and roller cutter drill bit | |
US2380112A (en) | Drill | |
RU2693059C2 (ru) | Буровое долото с вращающимися коническими шарошками и способ разбуривания пробки | |
US2667334A (en) | Full hole diamond bit | |
US11708726B2 (en) | Horizontal directional reaming | |
US6053264A (en) | Cutter head mounting for drill bit | |
US2598518A (en) | Rock bit | |
RU2753826C1 (ru) | Буровая коронка | |
US3695370A (en) | Drilling apparatus | |
US2927778A (en) | Rotary drill cutters | |
CN115538943A (zh) | 活动刀翼和活动切削齿组合联动的旋转钻头 | |
RU2715574C1 (ru) | Буровая коронка | |
US2203216A (en) | Drill bit | |
US2221242A (en) | Drill | |
RU2702787C1 (ru) | Буровая коронка | |
CA1089439A (en) | Skewed inserts for an earth boring cutter | |
US1302967A (en) | Rowland | |
EP2863004A1 (en) | Roller cutter drill bit with mixed bearing types | |
US1854624A (en) | Well drilling bit | |
US1571348A (en) | Drill bit | |
US2721726A (en) | Drill head | |
RU2257457C1 (ru) | Буровое шарошечное долото (варианты) | |
RU2766858C1 (ru) | Буровое долото PDC с вращающимися резцами |