RU41485U1

RU41485U1 - DRILLING VAN BIT

Info

Publication number: RU41485U1
Application number: RU2004109339/22U
Authority: RU
Inventors: А.Е. Глинский; Е.А. Глинский
Original assignee: Глинский Адольф Евгеньевич; Глинский Евгений Адольфович
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2004-10-27

Abstract

Полезная модель относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым лопастньм долотам для бурения скважин.The utility model relates to a rock cutting tool, namely, to drilling blade blades for drilling wells.

Техническая задача состоит в снижении энергоемкости процесса бурения и повышения его эффективностиThe technical problem is to reduce the energy intensity of the drilling process and increase its efficiency

Техническая задача решается тем, что в буровом лопастном долоте лопасти выполнены изогнутыми в поперечной и продольной плоскостях, а в центре долота, по его оси, установлена съемная цилиндрическая фреза, выступающая за режущие кромки лопастей на 40... 60 мм., при этом, в поперечной плоскости лопасти изогнуты по радиусу не менее половины диаметра долота, а в продольной плоскости изогнуты так, что угол наклона режущей плоскости лопасти к горизонтали составляет 15... 30°.The technical problem is solved by the fact that in the drill paddle bit the blades are made curved in the transverse and longitudinal planes, and in the center of the bit, along its axis, a removable cylindrical cutter protrudes beyond the cutting edges of the blades by 40 ... 60 mm., While in the transverse plane, the blades are bent along the radius of at least half the diameter of the bit, and in the longitudinal plane they are bent so that the angle of inclination of the cutting plane of the blade to the horizontal is 15 ... 30 °.

Данная конструкция позволяет повысить эффективность бурения за счет использования процесса резания породы взамен скалывания.This design allows you to increase drilling efficiency through the use of rock cutting instead of chipping.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым лопастным долотам для бурения скважин.The proposed utility model relates to a rock cutting tool, and in particular to drilling paddle bits for drilling wells.

Известно буровое лопастное долото, включающее корпус с промывочными каналами и армированные рабочими элементами лопасти с изогнутыми режущими кромками. (А.С. №846711, Е 21 В 10/24. 1981 г.)Known drill blade bit, comprising a housing with flushing channels and blades reinforced with working elements with curved cutting edges. (A.S. No. 846711, E 21 B 10/24. 1981)

К недостаткам данной конструкции долота следует отнести, во-первых, ее более значительную энергоемкость, т.к. разрушение породы производится методом скалывания, и во-вторых, из-за значительной толщины рабочих элементов происходит их заоваливание, что приводит к увеличению сопротивления сдвига частиц породы в забое.The disadvantages of this design of the bit should include, firstly, its more significant energy consumption, because the destruction of the rock is carried out by the cleavage method, and secondly, due to the significant thickness of the working elements, they are sown, which leads to an increase in the shear resistance of the rock particles in the face.

Техническая задача, поставленная перед полезной моделью, состоит в снижении энергоемкости процесса бурения и повышения его эффективности путем использования процесса резания породы взамен скалывания.The technical problem posed before the utility model is to reduce the energy intensity of the drilling process and increase its efficiency by using the process of cutting rocks instead of chipping.

Решение данной технической задачи достигается тем, что в буровом лопастном долоте, включающем корпус с промывочными каналами и армированные рабочими элементами лопасти с изогнутыми режущими кромками, лопасти выполнены изогнутыми в поперечной и продольной плоскостях, а в центре долота по его оси установлена съемная цилиндрическая фреза, выступающая за режущие кромки лопастей на 40...60 мм., при этом, в поперечной плоскости лопасти изогнуты по радиусу, не менее половины диаметра долота, а в продольной плоскости изогнуты так, что угол наклона режущей лопасти к горизонту составляет 15...30°.The solution to this technical problem is achieved by the fact that in the drill blade, including a housing with flushing channels and blades reinforced with working elements with curved cutting edges, the blades are made curved in the transverse and longitudinal planes, and a removable cylindrical cutter is installed in the center of the bit along its axis, protruding beyond the cutting edges of the blades by 40 ... 60 mm., while in the transverse plane the blades are bent in radius, at least half the diameter of the bit, and in the longitudinal plane are bent so that the angle of inclination ezhuschey blade to the horizon is 15 ... 30 °.

Данная конструкция долота позволяет достичь скорость проходки от 24 до 60 метров в час, увеличить стойкость до 100...160 часов и повысить эффективность за счет This design of the bit allows you to achieve a penetration rate of 24 to 60 meters per hour, increase resistance to 100 ... 160 hours and increase efficiency due to

использования процесса резания породы, а не ее скалывания, а также повысить ее эксплуатационную надежность путем установки в центре долота по его оси съемной цилиндрической фрезы, выступающая за режущие кромки лопастей на 40...60 мм.using the process of cutting the rock, rather than chipping it, as well as increasing its operational reliability by installing a removable cylindrical cutter in the center of the bit along its axis, which extends beyond the cutting edges of the blades by 40 ... 60 mm.

На фиг.1 изображено сечение долота, на фиг.2 - вид с торца, на фиг.3 - поперечное сечение лопасти.Figure 1 shows the cross section of the bit, figure 2 is an end view, figure 3 is a cross section of the blade.

Долото состоит из корпуса 1 с лопастями 2 и промывочными каналами 3. В корпусе долота по его оси установлена съемная цилиндрическая фреза 4, выступающая за режущие кромки лопастей на 40...60 мм. Лопасти изогнуты в поперечной и продольной плоскостях. В поперечной плоскости радиус изгиба R (фиг.2) составляет не менее половины диаметра долота. Каждая из лопастей имеет опорную поверхность 5 с режущей кромкой 6 и переднюю поверхность 7, напыленную слоем карбида вольфрама толщиной 0,5...0,8 мм. С твердостью 68...72 HRC.The bit consists of a body 1 with blades 2 and flushing channels 3. In the body of the bit along its axis a removable cylindrical cutter 4 is installed, which extends beyond the cutting edges of the blades by 40 ... 60 mm. The blades are curved in the transverse and longitudinal planes. In the transverse plane, the bending radius R (figure 2) is at least half the diameter of the bit. Each of the blades has a supporting surface 5 with a cutting edge 6 and a front surface 7 sprayed with a layer of tungsten carbide with a thickness of 0.5 ... 0.8 mm. With a hardness of 68 ... 72 HRC.

В следствии большой разницы в твердостях армированной передней поверхности 7 лопасти (68...72 HRC) и незащищенной опорной поверхности 5 с твердостью 180...240 НВ возникает процесс самозатачивания режущей кромки 6 непосредственно в процессе резания породы.Due to the large difference in hardnesses of the reinforced front surface 7 of the blade (68 ... 72 HRC) and the unprotected supporting surface 5 with a hardness of 180 ... 240 HB, the process of self-sharpening of the cutting edge 6 occurs directly in the process of cutting the rock.

Лопасть 2 изогнута в продольной плоскости так, что угол к между передней поверхностью 7 и горизонталью составляет 15...30° (фиг.3).The blade 2 is curved in the longitudinal plane so that the angle to between the front surface 7 and the horizontal is 15 ... 30 ° (figure 3).

Предлагаемое устройство работает следующим образом. При вращении долота острая режущая кромка 6 легко заглубляется в грунт, подрезая пласт породы снизу, а передняя поверхность 7 изгибает его на угол а, создавая тем самым усилия сжатия в подрезанном слое. При передвижении по поверхности 7, выгнутой по радиусу R, действие сжимающих сил прекращается, а на пласт начинают действовать растягивающие силы. Это приводит к интенсивному развитию трещин внутри пласта, который разламывается The proposed device operates as follows. When the bit is rotated, the sharp cutting edge 6 easily penetrates into the ground, cutting the rock layer from below, and the front surface 7 bends it at an angle a, thereby creating compression forces in the trimmed layer. When moving along the surface 7, curved along the radius R, the action of compressive forces ceases, and tensile forces begin to act on the reservoir. This leads to the intensive development of cracks inside the formation, which breaks.

как в продольном, так и поперечном направлениях до мелкокомковатой структуры. Промывочный буровой раствор под давлением подается через отверстия 3 в зону измельчения грунта перед режущими элементами долота и под дополнительным действием центробежных сил, возникающих при вращении долота, взвесь бурового раствора и измельченного грунта выбрасывается в над долотное пространство.both in the longitudinal and transverse directions to a finely lumpy structure. Flushing drilling fluid under pressure is fed through openings 3 to the soil grinding zone in front of the cutting elements of the bit and under the additional action of centrifugal forces arising from the rotation of the bit, a suspension of drilling fluid and ground soil is thrown into the above the bit space.

Для предотвращения поломки лопастей в конструкции предусмотрена съемная цилиндрическая фреза, установленная в центре и выступающая на 40...60 мм. ниже уровня режущих элементов долота. При контакте фрезы с твердыми породами она препятствует дальнейшему опусканию долота тем самым предохраняя режущие элементы от поломок.To prevent damage to the blades, a removable cylindrical cutter is installed in the center and is projected at 40 ... 60 mm. below the level of the cutting elements of the bit. When the cutter comes in contact with solid rocks, it prevents further lowering of the bit, thereby protecting the cutting elements from damage.

Claims

1. Drill blade bit, comprising a housing with flushing channels and blades reinforced with working elements with curved cutting edges, characterized in that the blades are made curved in the transverse and longitudinal planes, and a removable cylindrical cutter is installed in the center of the bit along its axis cutting edges of the blades by 40 ÷ 60 mm.

2. The bit according to claim 1, characterized in that in the transverse plane the blades are bent along the radius of at least half the diameter of the bit, and in the longitudinal plane they are bent so that the angle of inclination of the cutting edge of the blade to the horizon is 15-30 °.