SE508331C2 - Förfarande för bestämning av luftflödet i bergborrkronor samt mätdon för genomförande av förfarandet - Google Patents
Förfarande för bestämning av luftflödet i bergborrkronor samt mätdon för genomförande av förfarandetInfo
- Publication number
- SE508331C2 SE508331C2 SE9602544A SE9602544A SE508331C2 SE 508331 C2 SE508331 C2 SE 508331C2 SE 9602544 A SE9602544 A SE 9602544A SE 9602544 A SE9602544 A SE 9602544A SE 508331 C2 SE508331 C2 SE 508331C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- drill bit
- air flow
- air
- measuring
- nominal
- Prior art date
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 13
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 9
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 6
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
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
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/16—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor using gaseous fluids
-
- 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
- E21B10/18—Roller bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids
-
- 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
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/08—Controlling or monitoring pressure or flow of drilling fluid, e.g. automatic filling of boreholes, automatic control of bottom pressure
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)
- Measuring Arrangements Characterized By The Use Of Fluids (AREA)
Description
15 20 25 35 508 531 2 torer och måste därför kontrolleras vid upprepade tillfällen under det enskilda borrningsarbetet. Vissa bergarter kan ge ett mycket grovkornigt och tungt borrkax, som, för att kunna lyftas upp ur hålet, kräver en mycket hög luftströmningshastighet (t ex omkring 50 m/s), medan andra bergarter ger ett finkornigt och lätt kax som kräver en betydligt måttligare hastighet (t ex omkring 25 m/s). Hastigheten får å andra sidan ej heller vara alltför hög, ty då uppstår risk för s.k. blästerskador på olika komponenter i borrkronan. Regelmässigt tappar kompressorn kapa- citet med ökande livslängd. Av detta skäl är det ej praktiskt möjligt att lita på nominella märkdata för kompressorn då den verkliga luftströmningshastigheten skall fastställas. Det är följaktligen nödvändigt att i varje enskilt fall bestämma luft- flödet i enlighet med det ingressvis allmänt angivna förfaran- det.
I 1 .I . 3 1 Vid tidigare kända förfaranden för luftflödesbestämning har använts en särskild mätsats vilken såsom huvudkomponent inbegriper en mättub som via särskilda adaptrar låter sig anslutas till borrsträngar med olika diametrar. Närmare bestämt kan mättuben anslutas till borrsträngen först sedan borrkronan avlägsnats från strängen, varvid en passande adapter först anbringas på borrsträngen, varefter mättuben skruvas fast i adaptern. Mättuben är antingen direkt, eller indirekt via slangar, ansluten till en manometer med vars hjälp lufttrycket inne i tuben kan avläsas. I mätsatsen ingår vidare en mångfald utbytbara tillsatsplattor med olika stora hål vilkas tvär- snittsarea svarar mot den sammanlagda tvärsnittsarean hos de munstycken och/eller lagerspolningskanaler som ingår i olika borrkronor. Tillsatsplattans hål bildar sålunda en referensarea som är karakteristisk för olika typer av borrkronor och för olika munstycken till en och samma krona. Sedan trycket över denna referensarea mätts avlägsnas mättuben från adaptern, var- jämte adaptern avlägsnas från borrsträngen. I ett avslutande steg monteras borrkronan på plats på borrsträngen, varefter borrningsarbetet kan återupptas. Dylik mätning av volymflödet genomförs i praktiken oftast i samband med att borrutrustningen flyttas från ett färdigställt hål till en ny borrort. 10 15 20 25 35 508 331 3 En grav nackdel med ovannämnda mätningsförfarande är emellertid att hela operationen kan ta icke mindre än 1-2 tim- mar i anspråk. En så lång stillestàndstid innebär att den dyra borrutrustningen såväl som arbetskraften utnyttjas på ett eko- nomiskt ineffektivt sätt. Enär personalen vanligen betraktar mätningsgöromålet blott som ett nödvändigt ont föreligger dess- utom risk för slarv såtillvida att kontrollmätningar utförs alltför sällan. Detta kan i sin tur leda till dåliga borrnings- resultat i såväl ekonomiskt som tekniskt hänseende.
HE.. E 1.3 Föreliggande uppfinning tar sikte på att undanröja ovan- nämnda nackdelar och skapa ett förbättrat förfarande för luft- flödesbestämning i samband med bergborrning. Ett grundläggande syfte med uppfinningen är sålunda att åstadkomma ett förfarande som möjliggör en snabb och effektiv mätning av trycket över referensarean och därmed en snabb bestämning av det aktuella luftflödet genom borrkronan. Enligt uppfinningen nås detta syfte medelst de särdrag som är angivna i patentkravets 1 kän- netecknande del.
I en särskild aspekt avser uppfinningen även ett mätdon för att genomföra förfarandet. Särdragen hos detta mätdon är definierade i patentkravet 2. 1.11, 1.] âi] Genom US 4 754 818 är det i och för sig tidigare känt att utföra en tryckmätning direkt i en borrkrona utan att denna avlägsnas från borrsträngen och ersätts av en särskild mätsats.
Vid detta kända mätningsförfarande sker emellertid blott en enda mätning, nämligen en absolut tryckmätning med vars hjälp ej låter sig fastställas något volymflödesvärde som tar hänsyn till olika varabla parametrar. Vidare sker mätningen med hjälp av en manometerutrustning som dels kräver avlägsnande av en förskruvbar blindplugg, dels montering av en likaledes för- skruvbar nippel. Att demontera resp. återmontera sådana skruv- komponenter är synnerligen besvärligt och tidsödande (om över huvud taget möjligt) i jämförelse med att använda mätdonet enligt föreliggandet uppfinning. 10 15 20 25 30 35 508 331 4 K 1 1 . . . .
På ritningarna är: Fig 1 en delvis skuren perspektivvy visande en konventionell rullborrkrona, Fig 2 en partiell längdsektion genom borrkronan enligt fig 1, och Fig 3 en likartad sektion visande ett mâtdon enligt uppfin- ningen instucket i ett munstycke i kronan. 21.311.. E..
Den i fig 1 visade rullborrkronan innefattar en i sin helhet med 1 betecknad stomme, vilken uppvisar tre ben 2 som vart och ett bär en konisk rullkropp 3 som är bestyckad med stift 4. Vidare är på rullkroppen och på benets 2 utsida appli- cerade skyddselement eller slitplattor 5 med stor beständighet mot nötning. Den enskilda rullkroppen är roterbart lagrad rela- tivt benet 2 via rull- resp. kullagerorgan 6, 7. I varje ben 2 ingår ett huvudmunstycke 8 med jämförelsevis stor diameter. Via en grenkanal 9 kommunicerar munstycket med en för samtliga grenkanaler gemensam huvudkanal 10. I varje ben ingår dessutom en något klenare grenkanal 11 som i sin tur via ett antal ännu klenare kanaler kan föra ut spolluft till de olika lagren i syfte att kyla och renspola dessa. I grenkanalen 11 ingår ett filtreringsdon 12. På utsidan av den rörformiga hals som avgränsar huvudkanalen 10 är utformad en hangänga 13 med vars hjälp borrkronan låter sig anslutas till en borrsträng.
Munstycket 8 utgörs av en ring som är lösgörbart monte- rad i området av grenkanalens 9 mynning, varvid ringen hålls på plats med hjälp av ett lämpligt làselement 8', t ex en skruv.
Till borrkronan hör en hel serie av munstycksringar med olika innerdiametrar. I praktiken har det minsta munstycket en diame- ter av 8 mm och det största en diameter av 26 mm. Skillnaden i diameter mellan olika ringar uppgår vanligen till 1,5-2 mm (det näst minsta munstycket har sålunda en diameter av 9,5 mm, nästa munstycke en diameter av 11 mm, etc).
Såsom illustreras medelst pilarna i fig 2 avleds från den vida huvudinloppskanalen 10 två delflöden för vart och ett av kronans tre ben, nämligen ett relativt stort flöde genom M U 20 25 30 35 508 331 5 grenkanalen 9 och munstycket 8, samt ett mindre flöde via gren- kanalen ll till rullkroppens lager.
Så långt den visade rullborrkronan hittills beskrivits är densamma helt känd. Såsom ingressvis beskrivits har den tidigare kända tekniken för luftflödesmätning krävt att borr- kronan avlägsnas från borrsträngen och ersätts av en särskild mättub med en hålförsedd tillsatsskiva vilken tjänar såsom referensarea svarande i huvudsak mot den sammanlagda tvär- snittsarean hos kronans munstycken och lagerspolningskanaler.
Föreliggande uppfinning grundar sig på en kombination av två åtgärder, nämligen att i stället för den särskilda mättuben utnyttja själva borrkronan och dennas munstycken resp. kanaler såsom referensarea, och att genomföra själva tryckmätningen medelst ett mätdon som låter sig stickas in i ett av kronans munstycken utan att väsentligt störa ett luftflöde genom kro- nan.
Den förstnämnda åtgärden vidtas redan i samband med tillverkningen av borrkronan jämte tillhörande sats av mun- stycken. Sålunda mäts (i laboratorium) för den enskilda borr- kronan de nominella luftflöden som erhålls för de olika mun- styckena 8, allt ifrån det minsta munstycket till det största, såväl som det totala trycket över dessa jämte spolkanalerna 11.
De sålunda uppmätta värdena på luftflöde och tryck ätföljer därefter den enskilda typen av borrkrona såsom för denna karak- teristiska märkdata.
Den andra åtgärden består i att mäta trycket över borr- kronan direkt i denna, närmare bestämt med hjälp av ett enkelt mätdon 14 av det slag som visas i fig 3. Karakteristiskt för detta mätdon är att detsamma innefattar ett långsmalt rör 15 som kommunicerar med en manometer 16. I det schematiskt visade utförandet är röret 15 direkt förbundet med manometern via ett knärör 17. I praktiken har röret lämpligen en ytterdiameter I ett föredraget utförande har sålunda röret en ytterdiameter av 4 mm inom området 3-5 mm och en väggtjocklek av ca 0,5 mm. och en innerdiameter av 3 mm. Vid mätning sticks mätröret 15 in i grenkanalen 9 genom munstycket 8, varvid det i spolkanalen rådande trycket fortplantas in i mätröret så att detsamma kan direkt avläsas på manometern 16. I och med att mätröret har en tvärsnittsarea som uppgår till mindre än 25% av tvärsnittsarean 10 15 20 25 30 508 331 6 hos det minsta munstycket 8 UZ = 8 mm) kommer mätröret i prak- tiken att uppta blott nâgra få procent (mindre än 5%) av borr- kronans totala luftgenomsläppande tvärsnittsarea. Med andra ord stör mätröret ej i något väsentligt avseende det totala luft- flödet genom kronan.
Vid extremt höga luftgenomströmningshastigheter kan det av säkerhetsskäl vara lämpligt att fjärma manometern från borr- kronan. fietta kan ske genom att själva röret fästs vid kronan medelst en särskild hållare (ej visad) och förbinds med manome- tern via en slang. Pä sä sätt kan manometern avläsas på betryg- gande avstànd fràn borrkronan.
Sedan trycket över borrkronan mätts på ovan angivet sätt förfares på konventionellt sätt, dvs ett nominellt värde på luftvolymflödet beräknas på matematisk väg med utgångspunkt från det uppmätta trycket, varjämte det nominella volymflödes- värdet korrigeras genom hânsynstagande till olika variabla parametrar. I synnerhet mäts temperaturen hos ingàngsluften till kronan såväl som temperaturen i kronans omgivning, varvid temperaturskillnaden kan via tabell användas för modifiering av det nominella värdet. En annan faktor som kräver korrigering är borrortens höjd över havet (pà högre höjd är luften tunnare, innebärande att kompressorn tappar kapacitet). Avslutningsvis kan det korrigerade volymflödesvärdet utnyttjas för att matema- tiskt beräkna luftens strömningshastighet mellan borrsträng och hàlvägg, varjämte denna hastighet jämförs med etablerade värden för erforderlig kaxlyftkraft. j En primär fördel med uppfinningen är att borrkronan ej behöver avlägsnas från borrsträngen i samband med mätningen.
Detta innebär att stillestándstiden för borrutrustningen kan reduceras till någon eller några minuter. En sekundär fördel som följd av denna korta stillestàndstid är att personalen utan besvär kan utföra kontrollmätningar oftare än tidigare; något som i sin tur borgar för kontinuerligt goda borrningsresultat.
Claims (3)
1. Förfarande för att i samband med bergborrning bestämma ett luftflöde genom en borrkrona (1) av det slag som under borrning är ansluten till en förlängningsbar borrsträng och innefattar ett eller flera munstycken (8) och/eller renspolningskanaler (11) för luft som matas genom borrsträngen och -kronan från en kompressor, innefattande stegen att mäta spolluftens tryck över en referensarea, att med hjälp av det uppmätta trycket matema- tiskt beräkna ett nominellt värde på luftvolymflödet och att korrigera det nominella volymflödesvärdet genom hänsynstagande till variabla parametrar, såsom temperaturerna hos ingångsluf- ten till kronan resp dennas omgivning, borrplatsens höjd över havet och liknande, allt under erhållande av ett korrigerat volymflödesvärde, k ä n n e t e c k n a t därav, att såsom referensarea för tryckmätningen utnyttjas sagda befintliga mun- (11) bestämt genom att redan i samband med borrkronans tillverkning fastställa det eller de nominella luftflöden som erhålls för stycken (8) och/eller kanaler i borrkronan, närmare sagda munstycken och låta de uppmätta värdena åtfölja borrkro- nan såsom specifika märkdata, och att det verkliga trycket mäts (14) smalt rör med hjälp av ett mätdon som innefattar ett med en manome- (16) (15) sticks in i ett av borrkronans munstycken (8). ter kommunicerande, som med en mynning
2. Mätdon för genomförande av förfarandet enligt krav 1, (16) (15) vilket är instickbart i ett munstycke k ä n n e t e c k n a t av ett med en manometer kommuni- cerande, smalt rör till en borrkrona.
3. Mätdon enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att mätrörets (15) ytterdiameter uppgår till 3-5 mm, lämpligen ca 4 mm.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9602544A SE508331C2 (sv) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Förfarande för bestämning av luftflödet i bergborrkronor samt mätdon för genomförande av förfarandet |
CA002258783A CA2258783C (en) | 1996-06-27 | 1997-06-17 | Method for measurement of the airflow in rock drill bits as well as measurement means for accomplishing said method |
AU33660/97A AU714040B2 (en) | 1996-06-27 | 1997-06-17 | Method for measurement of the airflow in rock drill bits |
JP10502799A JP2001502022A (ja) | 1996-06-27 | 1997-06-17 | 削岩機のビットにおける空気流れの測定方法及びこの方法を実現するための測定手段 |
PCT/SE1997/001065 WO1997049890A1 (en) | 1996-06-27 | 1997-06-17 | Method for measurement of the airflow in rock drill bits as well as measurement means for accomplishing said method |
ZA9705509A ZA975509B (en) | 1996-06-27 | 1997-06-20 | Method for measurement of the air flow in rock drill bits as well as measurement means for accomplishing said method. |
US08/884,388 US5934388A (en) | 1996-06-27 | 1997-06-27 | Method for measurement of the air flow in rock drill bits |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9602544A SE508331C2 (sv) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Förfarande för bestämning av luftflödet i bergborrkronor samt mätdon för genomförande av förfarandet |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9602544D0 SE9602544D0 (sv) | 1996-06-27 |
SE9602544L SE9602544L (sv) | 1997-12-28 |
SE508331C2 true SE508331C2 (sv) | 1998-09-28 |
Family
ID=20403184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9602544A SE508331C2 (sv) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Förfarande för bestämning av luftflödet i bergborrkronor samt mätdon för genomförande av förfarandet |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5934388A (sv) |
JP (1) | JP2001502022A (sv) |
AU (1) | AU714040B2 (sv) |
SE (1) | SE508331C2 (sv) |
WO (1) | WO1997049890A1 (sv) |
ZA (1) | ZA975509B (sv) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10024107B2 (en) | 2012-12-14 | 2018-07-17 | Epiroc Drilling Tools Llc | Rotary drill bit |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4754818A (en) * | 1986-08-26 | 1988-07-05 | Wood Roy W | Method of measuring drill bit fluid flow |
US4901761A (en) * | 1988-10-06 | 1990-02-20 | Taylor William T | Closure apparatus with pressure test device |
-
1996
- 1996-06-27 SE SE9602544A patent/SE508331C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-06-17 WO PCT/SE1997/001065 patent/WO1997049890A1/en active Application Filing
- 1997-06-17 JP JP10502799A patent/JP2001502022A/ja active Pending
- 1997-06-17 AU AU33660/97A patent/AU714040B2/en not_active Ceased
- 1997-06-20 ZA ZA9705509A patent/ZA975509B/xx unknown
- 1997-06-27 US US08/884,388 patent/US5934388A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1997049890A1 (en) | 1997-12-31 |
SE9602544D0 (sv) | 1996-06-27 |
AU714040B2 (en) | 1999-12-16 |
SE9602544L (sv) | 1997-12-28 |
ZA975509B (en) | 1998-01-23 |
JP2001502022A (ja) | 2001-02-13 |
AU3366097A (en) | 1998-01-14 |
US5934388A (en) | 1999-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN207172752U (zh) | 一种3d打印机工作平台自动调平装置 | |
SE508331C2 (sv) | Förfarande för bestämning av luftflödet i bergborrkronor samt mätdon för genomförande av förfarandet | |
SE528656C2 (sv) | Borrkrona | |
SE521828C2 (sv) | Ejektoranordning | |
CN109736365A (zh) | 一种工程监理用桩孔沉渣厚度检测装置 | |
JP6374640B2 (ja) | 高圧噴射撹拌装置、地中圧力の測定方法 | |
SE414955B (sv) | Upprymningskrona for stigortsdrivning | |
SE533084C2 (sv) | Borrigg samt metod och kontrollsystem för reglering av en matningshastighet hos nämnda borrigg | |
CA2258783C (en) | Method for measurement of the airflow in rock drill bits as well as measurement means for accomplishing said method | |
SE525718C2 (sv) | Anordning vid ett munstycke för reglering av en gas eller vätska | |
CN110295848A (zh) | 一种爆破孔孔底找平钻孔方法 | |
CN209655956U (zh) | 一种混凝土碳化深度检测装置 | |
JP2003279392A (ja) | 圧力管路または管網で生じた異常流量の発生位置を推定する方法 | |
SE527204C2 (sv) | Mätanordning och förfarande | |
CN209780874U (zh) | 一种钻屑采集器 | |
CN112782016A (zh) | 一种套管孔眼冲蚀程度评价装置及方法 | |
SE535421C2 (sv) | Förfarande och system för bestämning av en förändring av ett spolmediumflöde samt bergborrningsanordning | |
CN112983398A (zh) | 一种岩体钻孔实景自适应高精探识装置及方法 | |
SE529667C2 (sv) | Bergborrningsanordning och metod vid sådan | |
DE102017201403A1 (de) | Vorrichtung zur beschleunigten Inspektion von einem Hohlraum, insbesondere von Hitzeschilden in einer Brennkammer | |
SE514071C2 (sv) | Silanordning med axiellt förskjutbar spaltring | |
CN113075095B (zh) | 一种多粒径粉体悬浮速度的测量装置及测量方法 | |
SE527477C2 (sv) | Sätt att detektera slagginblandning | |
CN209763762U (zh) | 铝液炉转动装置 | |
DE102017209878A1 (de) | Vorrichtung zur beschleunigten Inspektion von einem Hohlraum, insbesondere von Hitzeschildelementen in einer Brennkammer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |