SE528766C2 - Drill string component, wear protection component for drill string component and drill head - Google Patents
Drill string component, wear protection component for drill string component and drill headInfo
- Publication number
- SE528766C2 SE528766C2 SE0400402A SE0400402A SE528766C2 SE 528766 C2 SE528766 C2 SE 528766C2 SE 0400402 A SE0400402 A SE 0400402A SE 0400402 A SE0400402 A SE 0400402A SE 528766 C2 SE528766 C2 SE 528766C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- drill string
- component
- drill
- abrasion protection
- protection component
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 50
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 40
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 73
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 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
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/10—Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers
- E21B17/1042—Elastomer protector or centering means
-
- 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
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/18—Pipes provided with plural fluid passages
-
- 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
- E21B21/12—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor using drilling pipes with plural fluid passages, e.g. closed circulation systems
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
25 30 utrymmet mellan borrsträngen och bergväggefl så att borrkaxet sedan spolas genom en kanal i borrsträngen. The space between the drill string and rock wall fl so that the drill cuttings are then flushed through a channel in the drill string.
Detta spolningsmedium utgörs vanligtvis av luft i ovanÉOfd* borrningsanordningar och vatten i underjordanordningar.This flushing medium usually consists of air in surface drilling devices and water in underground devices.
Alternativt kan vattendimma med eller utan ett kemiskt tillsatsmedel användas i båda anordningstyper.Alternatively, water mist with or without a chemical additive can be used in both types of devices.
Ett problem som kan uppstå under bergborrning är att borr- strängen, och särskilt dyra borrsträngkomponenter, måste bytas ut.A problem that can arise during rock drilling is that the drill string, and especially expensive drill string components, must be replaced.
Sammanfattning av uppfinningen Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhanda- hålla en borrsträngkomponent för användning i en borrningsprocess som löser ovannämnda problem.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a drill string component for use in a drilling process which solves the above problems.
Detta syfte uppnås med en borrsträngkomponent enligt den kännetecknande delen av patentkrav l.This object is achieved with a drill string component according to the characterizing part of claim 1.
Det är ett ytterligare syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en nötningsskyddskomponent Som löser ovanstående problem.It is a further object of the present invention to provide an abrasion protection component which solves the above problems.
Detta syfte uppnås medelst en nötningsskyddskomponent enligt den kännetecknande delen av patentkrav 7.This object is achieved by means of an abrasion protection component according to the characterizing part of claim 7.
Det är också ett syfte med föreliggande uppfinning att till- handahålla ett borrhuvud som löser ovanstående problem.It is also an object of the present invention to provide a drill bit which solves the above problems.
Detta syfte uppnås med ett borrhuvud enligt den kännetecknande delen av patentkrav l4.This object is achieved with a drill head according to the characterizing part of claim 14.
Borrsträngkomponenten enligt föreliggande uppfinning innefat- tar ett yttre hölje och en kanal för evakuering av borrkax från en bergbrytningsyta. Kanalen utgörs av ett första rörfor- migt element och åtminstone ett parti av det första rörformiga elementet, som i drift utsätts för nötning från borrkax, utgörs av, eller är försedtt med, en utbytbar nötningsskydds- 15 20 25 30 komponent. Detta har fördelen att borrsträngkomponenter kan repareras till en väsentligt lägre kostnad än vad Som Skulle utgöra kostnaden för att ersätta dem med nya. Det har Vidäïe fördelen att borrsträngkomponenten kan framställas av ett billigare material eftersom kraven på nötningsmotstànd kan minskas.The drill string component of the present invention includes an outer casing and a channel for evacuating drill cuttings from a quarrying surface. The duct consists of a first tubular element and at least a portion of the first tubular element, which in operation is subjected to abrasion from drill cuttings, consists of, or is provided with, a replaceable abrasion protection component. This has the advantage that drill string components can be repaired at a significantly lower cost than what would constitute the cost of replacing them with new ones. This has the advantage that the drill string component can be made of a cheaper material because the requirements for abrasion resistance can be reduced.
Det första rörformiga elementet kan utgöra en utbytbar rörfor- mig nötningsskyddskomponent. Detta har fördelen att kanalen för evakuering av borrkax kan ersättas på ett enkelt sätt när den existerande kanalen har utsatts för omfattande nötning.The first tubular element can form a replaceable tubular abrasion protection component. This has the advantage that the duct for evacuating drill cuttings can be replaced in a simple manner when the existing duct has been subjected to extensive abrasion.
Det första rörformiga elementet kan vara anordnat att mottaga ett andra rörformigt element som utgör den utbytbara nötnings- skyddskomponenten. Detta har fördelen att en än billigare komponent kan användas eftersom den inte behöver kunna motstå tvärgâende krafter tack vare stödet från det yttre höljet.The first tubular element may be arranged to receive a second tubular element which constitutes the replaceable abrasion protection component. This has the advantage that an even cheaper component can be used because it does not have to be able to withstand transverse forces thanks to the support from the outer casing.
Borrsträngkomponenten kan vara försedd med ett ringformigt inskjutande parti som är anordnat att ligga an mot en nötningsskyddskomponent. Detta har fördelen att nötnings- skyddskomponenten kan hållas i position på ett enkelt sätt.The drill string component may be provided with an annular insertion portion which is arranged to abut against an abrasion protection component. This has the advantage that the abrasion protection component can be held in position in a simple manner.
Borrsträngkomponenten kan anordnad på så sätt att en nötnings- skyddskomponent kan anbringas vid den medelst ett skruvför- band. Detta har fördelen att det tillhandahåller ett alterna- tivt sätt att hålla nötningsskyddskomponenten i position på ett enkelt sätt.The drill string component can be arranged in such a way that an abrasion protection component can be applied to it by means of a screw connection. This has the advantage that it provides an alternative way of holding the abrasion protection component in position in a simple manner.
En nötningsskyddskomponent enligt föreliggande uppfinning in- kluderar en första yta, vilken utgör en nötningsyta, och organ för ingrepp med motsvarande organ hos borrsträngkomponenten, så att i ingrepp den första ytan bildar åtminstone en del av nämnda kanal.An abrasion protection component according to the present invention includes a first surface, which constitutes an abrasion surface, and means for engaging corresponding members of the drill string component, so that in engagement the first surface forms at least a part of said channel.
Det första och/eller andra rörformiga elementet kan vara ut- fört av ett material ur gruppen: PVC-rör, rör utformat av 10 15 20 25 30 annan plast, metallrör eller ett rör framställt av ett keramiskt material.The first and / or second tubular element may be made of a material from the group: PVC pipes, pipes formed of other plastic, metal pipes or a pipe made of a ceramic material.
Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1 utgör ett tvärsnitt genom en ort som sträcker sig genom ett berg och en bergborrningsanordning däri för borrning av en uppsättning parallella hål.Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a cross-sectional view of a location extending through a rock and a rock drilling device therein for drilling a set of parallel holes.
Fig. 2 visar bergborrningsanordningen i fig. l Sedd frêmiffåfl- Fig. 3 visar i ett längsgående snitt ett borrhuvud och en borrsträngkomponent enligt föreliggande uppfinning.Fig. 2 shows the rock drilling device in Fig. 1 seen from the front fl- Fig. 3 shows in a longitudinal section a drilling head and a drill string component according to the present invention.
Fig. 4 visar i ett längsgående snitt en borrsträngkomponent enligt föreliggande uppfinning.Fig. 4 shows in a longitudinal section a drill string component according to the present invention.
Fig.5a-5e visar alternativa utföringsformer av en borrsträng- komponent och nötningsskyddskomponent enligt föreliggande uppfinning.Figures 5a-5e show alternative embodiments of a drill string component and abrasion protection component according to the present invention.
Detaljerad beskrivning av exemplifierande utföringsformer I fig. l och 2 visas en bergborrningsanordning l som är lämp- lig för användning med föreliggande uppfinning. I fig. l visas bergborrningsanordningen l med, vid dess vänstra ände, ett ut- rymme för lagring av borrsträngkomponenter 2' att sammansättas till en borrsträng. En lyftarmenhet 8 inkluderar sammansätt- ningsorgan för sammansättning av borrsträngkomponenterna till en borrsträng, vilken blir längre och längre vartefter borr- ningsprocessen fortgår. Sammansättningsorganen kan utgöras av en hàllarnyckel.Detailed Description of Exemplary Embodiments Figures 1 and 2 show a rock drilling device 1 suitable for use with the present invention. Fig. 1 shows the rock drilling device 1 with, at its left end, a space for storing drill string components 2 'to be assembled into a drill string. A lifting arm unit 8 includes assembly means for assembling the drill string components into a drill string, which becomes longer and longer as the drilling process continues. The assembly means may be a holder key.
I fig. 2 visas bergborrningsanordningen sedd framifrån i en pågående borrningsprocess. Såsom visas används anordningen för urholkning av ett stigande cylindriskt parti av en bergformation.Fig. 2 shows the rock drilling device seen from the front in an ongoing drilling process. As shown, the device is used for hollowing out a rising cylindrical portion of a rock formation.
Borrningen utförs medelst en upprymmare 3 med relativt stor diameter. Upprymmaren 3 är sammanmonterad med en pilotkrona av 10 15 20 25 30 5128 766 mindre diameter. Pilotkronan används för att säkerställa att borrningen utförs i en önskad riktning under borrningen av ett specifikt hål. Upprymmaren 3 uppbärs av en borrsträng 2, vilken för närvarande utgörs av borrsträngkomponenterna 2a, 2b, Zc, där ytterligare borrsträngkomponenter 2d, Ze, etc. (ej visade) kan adderas till borrsträngen med hjälp av sammansätt- ningsanordningen vartefter borrningen fortsätter till dess ett hål med önskad längd har åstadkommits. Varje borrsträngkompo- nent 2' kan till exempel vara 1000 mm lång.The drilling is performed by means of a reamer 3 of relatively large diameter. The reamer 3 is mounted together with a pilot crown of 5128 766 smaller diameter. The pilot crown is used to ensure that the drilling is performed in a desired direction during the drilling of a specific hole. The reamer 3 is supported by a drill string 2, which is currently constituted by the drill string components 2a, 2b, Zc, where further drill string components 2d, Ze, etc. (not shown) can be added to the drill string by means of the assembly device after which drilling continues until a hole with the desired length has been achieved. Each drill string component 2 'can, for example, be 1000 mm long.
Det framställda borrkaxet måste kontinuerligt borttagas och vid den särskilda anordning som visas, evakueras borrkax genom en kanal i borrsträngen. Vid borrning väsentligen vertikalt uppåt kan borrkaxet evakueras genom kanalen med hjälp av gravitationskraft. Evakueringen kan dock till exempel med för- del assisteras av: i) tillhandahålla ett spolningsmedium till borrningsområdet, vilket sedan spolar borrkaxet genom kanalen i borrsträngen och ut ur hålet, där spolningsmediumet till exempel tillförs till borrningsområdet genom en andra kanal i borrsträngen eller i utrymmet mellan borrsträngen och bergväggen, eller ii) ansluta borrsträngen till en suganord- ning 5 via en slang 6 (visad i fig. 1) så att suganordningen 5 sedan suger allt borrkax från både pilotborr och upprymmare via kanalen i borrsträngen. Evakueringen av borrkaxet genom en kanal i borrsträngen har dock nackdelen att borrsträngkompo- nenterna utsätts för omfattande nötning som orsakas av borr- kaxet, särskilt när evakueringen forceras genom spolning och/eller sugning. När borrsträngskomponenten har utsatts för så omfattande nötning att den måste utbytas, är detta associe- rat med en väsentlig kostnad. Detta beror till exempel på kostnaden för det höghållfast stål som används för att fram- ställa borrsträngkomponenten, och komplexa gängor som måste användas för att säkra borrsträngkomponenterna till varandra 10 15 20 425 30 för att borrsträngen ska kunna hantera de krafter och den tor- sion den utsätts för under en borrningsprocess.The drilling cuttings produced must be continuously removed and in the special device shown, drilling cuttings are evacuated through a channel in the drill string. When drilling substantially vertically upwards, the cuttings can be evacuated through the channel by means of gravitational force. However, the evacuation can be advantageously assisted by: i) providing a flushing medium to the drilling area, which then flushes the drill cuttings through the channel in the drill string and out of the hole, where the flushing medium is supplied to the drilling area through a second channel in the drill string or in the space between the drill string and rock wall, or ii) connect the drill string to a suction device 5 via a hose 6 (shown in Fig. 1) so that the suction device 5 then sucks all the drill cuttings from both the pilot drill and the reamer via the channel in the drill string. However, the evacuation of the drill cuttings through a channel in the drill string has the disadvantage that the drill string components are subjected to extensive abrasion caused by the drill cuttings, especially when the evacuation is forced by flushing and / or suction. When the drill string component has been subjected to such extensive wear that it must be replaced, this is associated with a significant cost. This is due, for example, to the cost of the high strength steel used to make the drill string component, and complex threads that must be used to secure the drill string components to each other in order for the drill string to be able to handle the forces and torsion it exposed during a drilling process.
I fig. 3 visas en borrsträngkomponent 30 enligt föreliggande uppfinning, vid dess ena ände förbunden med en upprymmare 31 och med dess andra ände avsedd att anslutas till en annan borrsträngkomponent, eller, om borrningsprocessen befinner sig i sin början, bergborrningsanordningen. Den faktiska bergbry- tande verkan åstadkommes genom att kontinuerligt anbringa tryck på borrsträngen så att pilotkronans skärelement 32, och upprymmarens skärelement 33, 34 kontinuerligt trycks mot berget, samtidigt som borrsträngen roteras. I detta exempel utgörs pilotkronans skärelement av tre koniskt formade skär- rullar med tungstenkarbidinlägg och vardera med en mot borr- strängens normalaxel vinklad axel på ett sådant sätt att pilotkronans skärelement är vinkelräta mot borrsträngen när de är riktade mot berget. Skärrullarnas diameter kan till exempel vara 9-14 tum. Skären 33,34 åstadkommer ringformiga spår, och när spåren är tillräckligt djupa lossnar berget mellan spåren.Fig. 3 shows a drill string component 30 according to the present invention, at its one end connected to a reamer 31 and with its other end intended to be connected to another drill string component, or, if the drilling process is in its beginning, the rock drilling device. The actual rock-breaking effect is achieved by continuously applying pressure to the drill string so that the cutting element 32, the cutter element of the pilot crown, and the cutting element 33, 34 of the reamer are continuously pressed against the rock, at the same time as the drill string is rotated. In this example, the pilot element cutting element consists of three conically shaped cutting rollers with tungsten carbide inserts and each with an axis angled towards the normal axis of the drill string in such a way that the pilot element cutting elements are perpendicular to the drill string when directed towards the rock. The diameter of the cutting rollers can be, for example, 9-14 inches. The inserts 33,34 produce annular grooves, and when the grooves are deep enough the rock loosens between the grooves.
Skärelementen 45 är tillhandahållna för att säkerställa att upprymmaren kan dras ut ur hålet bakåt mot maskinen utan att fastna när borrning av hålet är avslutad och maskinen ska för- flyttas till ett annat hål. Upprymmardiametern kan till exempel vara 500-2000 mm. Avståndet mellan pilotkronans skär- element 32 och upprymmarens skärelement kan till exempel vara 500-1000 mm.The cutting elements 45 are provided to ensure that the reamer can be pulled out of the hole backwards towards the machine without getting stuck when drilling of the hole is completed and the machine is to be moved to another hole. The reamer diameter can be, for example, 500-2000 mm. The distance between the cutting element 32 of the pilot crown and the cutting element of the reamer can be, for example, 500-1000 mm.
När borrningsprocessen pågår leds borrkax från pilotkronan tillsammans med borrkax från upprymmaren leds till en centrum- kanal 37 i borrsträngen via inlopp 35 mellan upprymmarens skarelement längs den streckade, pilförsedda linjen 36. inloppen kan företrädesvis täckas med ett stålnat eller ett galler för att förhindra att stora bitar fastnar i inloppen.When the drilling process is in progress, drill cuttings from the pilot crown together with drill cuttings from the reamer are led to a center channel 37 in the drill string via inlets 35 between the reamer cutting elements along the dashed, arrowed line 36. the inlets may preferably be covered with a steel or grid to prevent large pieces get stuck in the inlets.
Borrsträngkomponenten 30 visas mer i detalj i fig. 4. 10 15 20 25 30 528 7fi3í5 För att förhindra nötning av borrsträngkomponenten 30 utgörs centrumkanalen 37 av ett rörformigt element 38, vilket ut9Öf en utbytbar nötningsskyddskomponent. På detta sätt utsätts endast nötningsskyddskomponenten 38 för passerande borrkax och således utsätts den utbytbara nötningsskyddskomponenten, och inte den faktiska borrsträngkomponenten, för nötning från pas- serande borrkax. På plats kommer nötningsskyddskomponenten att skydda borrsträngen, och särskilt den individuella borrsträng- komponenterna från nötning, och efter en lämplig tid, när nötningsskyddskomponenten är utsliten, ersätts den med en likadan nötningsskyddskomponent. På detta sätt kommer borr- strängkomponentens livstid förlängas avsevärt och en repara- tion av en borrsträngkomponent genom utbyte av en nötnings- skyddskomponent kan utföras till en betydligt lägre kostnad än vad som skulle utgöra kostnaden för att ersätta hela borr- strängkomponenten.The drill string component 30 is shown in more detail in Fig. 4. In order to prevent abrasion of the drill string component 30, the center channel 37 is constituted by a tubular element 38, which forms a replaceable abrasion protection component. In this way, only the abrasion protection component 38 is subjected to passing drill cuttings and thus the replaceable abrasion protection component, and not the actual drill string component, is exposed to wear from passing drill cuttings. In place, the abrasion protection component will protect the drill string, and in particular the individual drill string components from abrasion, and after a suitable time, when the abrasion protection component is worn, it will be replaced with a similar abrasion protection component. In this way, the life of the drill string component will be considerably extended and a repair of a drill string component by replacing an abrasion protection component can be performed at a much lower cost than what would constitute the cost of replacing the entire drill string component.
Nötningsskyddskomponenten 38 insätts i denna utföringsform i borrsträngkomponenten 30 från dess vänstra ände, och hålls på plats av ett hylsparti 40 enligt följande. Borrsträngkomponen- ten 30 och hylspartiet 40 innefattar vardera en avfasad ände, vilka tillsammans med ett spår i nötningsskyddskomponenten bildar en ringformig kanal 46. En ståltråd med en diameter som väsentligen motsvarar den ringformiga kanalens 46 diameter är positionerad i kanalen 46, varvid nötningsskyddskomponenten 38 låses i position genom att säkra hylspartiet 40 till borr- strängkomponenten med t.ex. ett antal fastsättningsanord- ningar, såsom skruvar, indikerat vid 41.In this embodiment, the abrasion protection component 38 is inserted into the drill string component 30 from its left end, and is held in place by a sleeve portion 40 as follows. The drill string component 30 and the sleeve portion 40 each comprise a chamfered end, which together with a groove in the abrasion protection component form an annular channel 46. A steel wire having a diameter substantially corresponding to the diameter of the annular channel 46 is positioned in the channel 46, the abrasion protection component 38 position by securing the sleeve portion 40 to the drill string component with e.g. a number of fasteners, such as screws, indicated at 41.
Nötningsskyddskomponenten 38 och hylspartiet 40 kan t.ex. ut- göras av ett metallrör, ett PVC-rör, ett rör framställt av annan plast eller ett rör framställt av ett keramiskt mate- rial. Nötningsskyddskomponenten 38 och hylspartiet 40 kan utgöra ett integrerat element eller två separata element. 10 15 20 25 30 Förutom det ovan beskrivna exemplet kan de separata elementen till exempel sammansvetsas, sammangängas, sammanlödas, Sammafl' limmas eller sammanfogas med en kombination därav.The abrasion protection component 38 and the sleeve portion 40 can e.g. consists of a metal pipe, a PVC pipe, a pipe made of other plastic or a pipe made of a ceramic material. The abrasion protection component 38 and the sleeve portion 40 may be an integrated element or two separate elements. In addition to the example described above, the separate elements may, for example, be welded, joined, soldered, glued together or joined together with a combination thereof.
I figuren visas även ett grepp 39 för användning av en hållar~ nyckel vid sammansättning av borrsträngkomponenter till en borrsträng. Vidare visas partier för anslutning av borrsträng- komponenter till varandra, ett borrhuvud eller en bergborr- ningsanordning. Dessa partier beskrivs dock inte i detalj eftersom denna sammansättning inte utgör del av föreliggande uppfinning.The figure also shows a handle 39 for using a holder key when assembling drill string components into a drill string. Furthermore, sections for connecting drill string components to each other, a drill head or a rock drilling device are shown. However, these portions are not described in detail as this composition does not form part of the present invention.
I denna utföringsform är nötningsskyddskomponenten 38 anordnad så att det finns ett tomt utrymme 42 mellan nötningsskyddskom- ponenten och det yttre höljet 43. Det tomma utrymmet kan till exempel användas som en andra kanal för att förse borrningsom- rådet med ett kylnings- och/eller spolningsmedium såsom be- skrivs i den parallella svenska ansökan 040040l~6 och som indikeras med heldragna pilar 29 i fig. 3, i vilken kylnings~ och/eller spolningsmediumet utsläpps i pilotkronan. En tätning 44 används för att förhindra läckage av kylnings- och/eller spolningsmediumet in i kanalen för evakuering av borrkax.In this embodiment, the abrasion protection component 38 is arranged so that there is an empty space 42 between the abrasion protection component and the outer casing 43. The empty space can, for example, be used as a second channel for providing the drilling area with a cooling and / or flushing medium. as described in the parallel Swedish application 040040l ~ 6 and which is indicated by solid arrows 29 in Fig. 3, in which the cooling and / or flushing medium is discharged into the pilot crown. A seal 44 is used to prevent leakage of the cooling and / or flushing medium into the duct for evacuating drill cuttings.
Kylnings- och/eller spolningsmediumet kan till exempel utgöras av luft, vatten eller vattendimma med eller utan ett kemiskt tillsatsmedel eller skum beroende på vad som är lämpligt för den särskilda tillämpningen.The cooling and / or rinsing medium may, for example, consist of air, water or water mist with or without a chemical additive or foam, depending on what is suitable for the particular application.
Vidare, i denna utföringsform, är hela det rörformiga elemen- tet 38 utbytbart. Det är dock även möjligt att ha ett rörfor- migt element 38 som utgör en integrerad del av borrsträngskom- ponenten och en tunnare nötningsskyddskomponent som insätts i det integrerade rörformiga elementet. På detta sätt kan en än billigare ersättningskomponent användas. I denna alternativa utföringsform kan nötningsskyddskomponenten till exempel 10 15 20 25 30 528 766 anbringas till borrsträngkomponenten enligt ovan eller såsom kommer att beskrivas nedan i anslutning till fig. 5.Furthermore, in this embodiment, the entire tubular element 38 is replaceable. However, it is also possible to have a tubular element 38 which forms an integral part of the drill string component and a thinner abrasion protection component which is inserted into the integrated tubular element. In this way, an even cheaper replacement component can be used. In this alternative embodiment, the abrasion protection component may, for example, be applied to the drill string component as above or as will be described below in connection with Fig. 5.
Såsom kan ses av de streckade linjerna i fig. 4 kømmer nötningsskyddskomponenter för närliggande borrsträngkomponen- ter väsentligen ligga an mot varandra för att tillhandahålla ett kontinuerligt skydd mot nötning för borrsträngkomponen- terna helt och hållet genom borrsträngen.As can be seen from the dashed lines in Fig. 4, abrasion protection components for adjacent drill string components will abut substantially against each other to provide continuous abrasion protection for the drill string components entirely through the drill string.
I fig. 5a-5e visas alternativa utföringsformer av borrsträng- komponenten och nötningsskyddskomponenten. I dessa figurer definieras kanalen av borrsträngkomponentens yttre hölje.Figures 5a-5e show alternative embodiments of the drill string component and the abrasion protection component. In these figures, the channel is defined by the outer casing of the drill string component.
Nötningsskyddskomponenten 51 är i fig. 5a insatt i borrsträng- komponenten 50 från dess ena ände och kan hållas på plats genom friktion och närliggande borrsträngkomponenters nötningsskyddskomponenter (indikeras med streckade linjer).The wear protection component 51 is inserted in Fig. 5a into the drill string component 50 from one end thereof and can be held in place by friction and abrasion protection components of adjacent drill string components (indicated by dashed lines).
I den i fig. 5b visade utföringsformen är borrsträngkomponen- ten 60 försedd med ett ringformigt inskjutande parti vid dess ena ande för att förhindra rörelse av nötningsskyddskomponen- ten 62 relativt borrsträngkomponenten 60. För att även skydda borrsträngkomponentens 60 ringformiga inskjutande parti kan nötningsskyddskomponenten 62 i dess ena ände vara försedd med en skuldra 63 såsom visas. Som ett komplement till ansatsen 63 kan nötningsskyddskomponenten vara försedd med en muff 64 såsom visas i fig. 5c för att skydda det ringformiga utskjutande partiet 61. Muffen 64 täcker delvis nötnings- skyddskomponenten för borrsträngkomponenten till vänster, så att det erhålls ett kontinuerligt skydd genom hela borr- strängen.In the embodiment shown in Fig. 5b, the drill string component 60 is provided with an annular insertion portion at one end thereof to prevent movement of the abrasion protection component 62 relative to the drill string component 60. To also protect the annular insertion portion 62 of the drill string component 60, one end be provided with a shoulder 63 as shown. As a complement to the shoulder 63, the abrasion protection component may be provided with a sleeve 64 as shown in Fig. 5c to protect the annular protruding portion 61. The sleeve 64 partially covers the abrasion protection component of the drill string component on the left, so that a continuous protection is obtained throughout the drill string.
I fig. âd visas annu en alternativ utföringsform av borr- strängkomponenten. I denna utföringsform är borrsträngkompo- nenten 70 försedd med ett ringformigt inskjutande parti 71 anordnat närmare borrsträngkomponentens borrverktygsande, och nötningsskyddskomponenten är försedd med en muff 72 och ett lO l5 20 25 30 7éí5 528 lO utskjutande parti 73, vilket är anordnat att passa in i en anslutande borrsträngkomponent. På detta sätt underlättas borttagning av nötningsskyddskomponenten när denna ska ersättas. Muffen täcker delvis nötningsskyddskomponenten för borrsträngkomponenten till vänster.Fig. Âd shows another alternative embodiment of the drill string component. In this embodiment, the drill string component 70 is provided with an annular insertion portion 71 disposed closer to the drilling tool component of the drill string component, and the abrasion protection component is provided with a sleeve 72 and a 10 15 protruding portion 73 which projects into a portion 73 connecting drill string component. In this way, removal of the abrasion protection component is facilitated when it is to be replaced. The sleeve partially covers the abrasion protection component for the drill string component on the left.
Istället för att ha en nötningsskyddskomponent som täcker väsentligen hela borrsträngkomponenten är det möjligt att istället använda en nötningsskyddskomponent som endast skyddar ett eller flera partier av nötningsskyddskomponenten. Dessa partier kan utgöra särskilt utsatta partier. Detta åskådlig- görs i fig. Se där endast borrsträngkomponentens ändpartier skyddas av en nötningsskyddskomponent. Detta kan vara fördel- aktigt för att till exempel skydda de partier av borrsträng- komponenten som används för anslutning mot andra borrsträng- komponenter. I den i fig. 5e visade utföringsformen finns det endast en nötningsskyddskomponent 81 för varje borrsträngkom- ponent 80 eftersom varje nötningsskyddskomponent 81 både täcker en del av den borrsträngkomponent den tillhör och en del av närliggande borrsträngkomponent. Nötningsskydds- komponenten hålls i position av respektive ringformiga ut- språng 82 på de två borrsträngkomponenter den är anordnad att skydda. Det är naturligtvis även möjligt att ha en nötnings- skyddskomponent i vardera ände av borrsträngkomponenten, eller en eller flera nötningsskyddskomponenter däremellan som ett alternativ till, eller i tillägg till det ovan beskrivna.Instead of having an abrasion protection component that covers substantially the entire drill string component, it is possible to use instead an abrasion protection component that only protects one or more portions of the abrasion protection component. These parties may constitute particularly vulnerable parties. This is illustrated in Fig. See where only the end portions of the drill string component are protected by an abrasion protection component. This can be advantageous to, for example, protect the parts of the drill string component that are used for connection to other drill string components. In the embodiment shown in Fig. 5e, there is only one abrasion protection component 81 for each drill string component 80 because each abrasion protection component 81 covers both a part of the drill string component to which it belongs and a part of an adjacent drill string component. The abrasion protection component is held in position by the respective annular projections 82 on the two drill string components it is arranged to protect. Of course, it is also possible to have an abrasion protection component at each end of the drill string component, or one or more abrasion protection components therebetween as an alternative to, or in addition to, the above.
Gemensamt för de i fig. 5a-5e visade utföringsformerna är att nötningsskyddskomponenten inte måste kunna motstå tvärgàende krafter eftersom den stöds av det yttre höljet och kan således framställas av ett billigare material.Common to the embodiments shown in Figs. 5a-5e is that the abrasion protection component must not be able to withstand transverse forces because it is supported by the outer casing and can thus be made of a cheaper material.
I den ovanstående beskrivningen har skydd av borrsträngkompo- nenter beskrivits. Det är dock även möjligt att använda före- liggande uppfinning på borrhuvuden såsom upprymmaren i fig. 3. 10 15 20 25 30 528 7 få (få ll Borrhuvudet kan innefatta en eller flera kanaler som leder borrkaxet till en kanal i borrsträngen. Dessa kanaler i borr~ huvudet kan täckas med tillämpligt formade nötningsskyddskom- ponenter vilka insätts i kanalerna och fixeras till borr- huvudet. Således kan av borrkax orsakad nötning av borrhuvudet begränsas, och genom att utbyta borrhuvudets notningsskydds- komponenter kan dess livslängd förlängas väsentligt. Även om foreliggande uppfinning har beskrivits i anslutning till en specifik bergborrningsanordning ska det förstås att föreliggande uppfinning är lämplig för användning i anslutning till godtycklig typ av begborrningsanordning där borrsträngen används för evakuering av borrkax, särskilt bergborrningsan- ordningar som används for bottenhåls-/blindhålsborrning i till exempel en tunnel, eller bergborrningsanordningar som används vid farliga eller ohälsosamma mineraler.In the above description, protection of drill string components has been described. However, it is also possible to apply the present invention to drilling heads such as the reamer of Fig. 3. 15 15 20 25 30 528 7 The drilling head may comprise one or more channels leading the drill cuttings to a channel in the drill string. the drill bit can be covered with appropriately shaped abrasion protection components which are inserted into the ducts and fixed to the drill head, thus abrasion of the drill head caused by drill cuttings can be limited, and by replacing the drill bit wear protection components its life can also be significantly extended. has been described in connection with a specific rock drilling device, it should be understood that the present invention is suitable for use in connection with any type of rock drilling device where the drill string is used for evacuating cuttings, especially rock drilling devices used for bottom hole / blind hole drilling in, for example, a tunnel. or rock drilling devices used in hazardous electricity unhealthy minerals.
Vidare har i ovanstående beskrivning borrkaxet evakuerats genom en i borrsträngkomponenterna centralt lokaliserad kanal.Furthermore, in the above description, the drill cuttings have been evacuated through a channel centrally located in the drill string components.
Det skall dock förstås att även andra konfigureringar kan användas. Till exempel kan borrkaxet evakueras via en icke- centralt lokaliserad kanal eller två eller flera kanaler. Var och en av dessa kanaler kan naturligtvis skyddas av en notningsskyddskomponent.However, it should be understood that other configurations may also be used. For example, the drill cuttings can be evacuated via a non-centrally located channel or two or more channels. Each of these channels can, of course, be protected by a notch protection component.
Dessutom har kanalen och notningsskyddskomponenten.beskrivits med cirkulärt tvärsnitt. Tvärsnittet kan dock vara fyrkantigt, elliptiskt eller av någon annan lämplig geometrisk form.In addition, the channel and notch protection component have been described with a circular cross-section. However, the cross-section may be square, elliptical or of any other suitable geometric shape.
Det ska också förstås att även andra typer av kronor och skär- element kan användas med uppfinningen eftersom olika typer av berg och olika typer av borrningsprocesser kan erfordra olika typer av skärelement. Till exempel behöver inte borrhuvudet ha en pilotkrona.It should also be understood that other types of crowns and cutting elements can also be used with the invention since different types of rock and different types of drilling processes may require different types of cutting elements. For example, the drill head does not need a pilot crown.
Claims (1)
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0400402A SE528766C2 (en) | 2004-02-20 | 2004-02-20 | Drill string component, wear protection component for drill string component and drill head |
| AU2005215570A AU2005215570A1 (en) | 2004-02-20 | 2005-01-31 | Drill string component, wear protection component and cutter head for use in a rock drilling process |
| PCT/SE2005/000111 WO2005080743A1 (en) | 2004-02-20 | 2005-01-31 | Drill string component, wear protection component and cutter head for use in a rock drilling process |
| CA002553606A CA2553606A1 (en) | 2004-02-20 | 2005-01-31 | Drill string component, wear protection component and cutter head for use in a rock drilling process |
| EP05711018A EP1716312A1 (en) | 2004-02-20 | 2005-01-31 | Drill string component, wear protection component and cutter head for use in a rock drilling process |
| ZA200606228A ZA200606228B (en) | 2004-02-20 | 2005-01-31 | Drill string component, wear protection component and cutter head for use in a rock drilling process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0400402A SE528766C2 (en) | 2004-02-20 | 2004-02-20 | Drill string component, wear protection component for drill string component and drill head |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE0400402D0 SE0400402D0 (en) | 2004-02-20 |
| SE0400402L SE0400402L (en) | 2005-08-21 |
| SE528766C2 true SE528766C2 (en) | 2007-02-13 |
Family
ID=31989574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0400402A SE528766C2 (en) | 2004-02-20 | 2004-02-20 | Drill string component, wear protection component for drill string component and drill head |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1716312A1 (en) |
| AU (1) | AU2005215570A1 (en) |
| CA (1) | CA2553606A1 (en) |
| SE (1) | SE528766C2 (en) |
| WO (1) | WO2005080743A1 (en) |
| ZA (1) | ZA200606228B (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3186738A (en) * | 1961-10-13 | 1965-06-01 | Reynolds Metals Co | Well drilling pipe constructions and the like with wear resistant inserts |
| US3998479A (en) * | 1974-12-23 | 1976-12-21 | Smith International, Inc. | Dual conduit drill stem member and connection |
| DE19718897A1 (en) * | 1997-05-03 | 1998-11-05 | Pumpenboese Stahl Gmbh & Co Kg | Double-walled pipe for drilling wells in geological structures |
| NO310585B1 (en) * | 1998-03-25 | 2001-07-23 | Reslink As | Pipe connection for connection of double walled pipes |
| US6367546B1 (en) * | 1999-11-30 | 2002-04-09 | Carpenter Advanced Ceramics, Inc. | Ceramic components for high pressure oil wells |
-
2004
- 2004-02-20 SE SE0400402A patent/SE528766C2/en not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-01-31 AU AU2005215570A patent/AU2005215570A1/en not_active Abandoned
- 2005-01-31 WO PCT/SE2005/000111 patent/WO2005080743A1/en not_active Application Discontinuation
- 2005-01-31 ZA ZA200606228A patent/ZA200606228B/en unknown
- 2005-01-31 EP EP05711018A patent/EP1716312A1/en not_active Withdrawn
- 2005-01-31 CA CA002553606A patent/CA2553606A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1716312A1 (en) | 2006-11-02 |
| WO2005080743A1 (en) | 2005-09-01 |
| AU2005215570A1 (en) | 2005-09-01 |
| SE0400402L (en) | 2005-08-21 |
| ZA200606228B (en) | 2008-03-26 |
| SE0400402D0 (en) | 2004-02-20 |
| CA2553606A1 (en) | 2005-09-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2585564C (en) | Rock drill bit | |
| US6450269B1 (en) | Method and bit for directional horizontal boring | |
| US6702045B1 (en) | Drilling apparatus | |
| CN102057129B (en) | Arrangement and method comprising a flushing head for a rock drilling machine, and rock drilling machine comprising the arrangement | |
| AU2013244044B2 (en) | Apparatus for drilling and lining a borehole | |
| JP5932958B2 (en) | Drilling tool support and coloring method | |
| SE467632B (en) | DRILLING TOOL FOR BATTING AND ROTATING DRILLING WHILE CONDUCTING A FEEDING PIPE | |
| SE534066C2 (en) | Device for lowering drills for use in soil reinforcement | |
| US4359115A (en) | Novel rotary drill bits and drilling process | |
| KR20160099530A (en) | Drilling device | |
| EP3060742B1 (en) | Drilling device | |
| SE528766C2 (en) | Drill string component, wear protection component for drill string component and drill head | |
| SE516116C2 (en) | Lowering hammer and drill bit | |
| CN101258301A (en) | One-piece drill bit for single-pass anchor bolting and single pass drilling apparatus | |
| EP3899189B1 (en) | Down-the-hole hammer drill bit assembly | |
| MXPA01010945A (en) | Percussion drilling apparatus and drilling tube. | |
| JP5800587B2 (en) | Drilling device | |
| WO2020157162A1 (en) | Percussion drill bit with wear inserts | |
| EP3690181A1 (en) | Guide adapter with wear inserts | |
| SE530208C2 (en) | Drill head and one stage drilling apparatus involve one piece head rotatable around geometrical drilling shaft and provided with connecting part | |
| EP3433463B1 (en) | Down-the-hole drilling device | |
| SE515810C2 (en) | Slot drilling device with a submersible drill | |
| JP2004513269A (en) | Rock drill | |
| SE530904C2 (en) | Rock drill bit for single-stage anchor bolts and single-stage drilling equipment | |
| RU2008106350A (en) | WELL BORE CALIBRATOR-STABILIZER |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |