SU1160002A1

SU1160002A1 - Drill bit

Info

Publication number: SU1160002A1
Application number: SU823519538A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Манаков; Андрей Михайлович Белов
Original assignee: Тульский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1982-12-10
Filing date: 1982-12-10
Publication date: 1985-06-07

Abstract

1. БУРОВАЯ КОРОНКА, содержаща корпус с упорами и сменные режущие элементы с основанием, установленные на опоре с возможностью ограниченного поворота, отлш.ающа с тем, что, с целью поддержани высокой механической скорости в течение всего рейса, опора .режущих элементов установлена с возможностыб осевого перемещени и подпружинена относительно корпуса, причем упоры и контактирующие с ними основани режущих элементов выполнены клиновидной формы. 2. Бурова коронка по п. 1, отличающа с тем, что передн грань режущих элементов имеет приточку, расположенную по отношению к задней грани под углом, равным углу заострени режущих элементов. Н i СЛ о 1. A DRILL CROWN, comprising a housing with stops and interchangeable cutting elements with a base mounted on a support with a possibility of limited rotation, which, in order to maintain a high mechanical speed during the entire voyage, the support of cutting elements is installed with the ability to axial movement and is spring-loaded relative to the body, and the stops and the contacting bases of the cutting elements are wedge-shaped. 2. Burova crown according to claim 1, characterized in that the front face of the cutting elements has an inflow that is located relative to the rear edge at an angle equal to the angle of the point of the cutting elements. H i SL about

Description

Изобретение относитс к буровому инструменту вращательного действи и может быть использовано при бурении скважин и шпуров.The invention relates to a rotary drilling tool and can be used in the drilling of wells and boreholes.

Известна бурова коронка, содержаща корпус и сменные режущие элементы с цилиндрическими головками и хвостовиками , закрепленными в гнездах коронки с помощью разрезного кольца 1.A drill crown is known, comprising a body and interchangeable cutting elements with cylindrical heads and shanks fastened in the crown sockets by means of a split ring 1.

Однако така конструкци буровой коронки не позвол ет многократно использовать ее сменные режущие элементы без их многократной перезаточки и без извлечени коронки из скважины, что приводит к снижению эффективности вращательного бурени .However, such a drill bit design does not allow for the reuse of its replaceable cutting elements without their repeated regrinding and without removing the crown from the well, which leads to a decrease in the efficiency of rotary drilling.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату вл етс бурова коронка, содержаща корпус с упорами и сменные режущие элементы с основанием, установленные на опоре с возможностью ограниченного поворота 2.Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a drill crown, comprising a housing with stops and interchangeable cutting elements with a base mounted on a support with the possibility of limited rotation 2.

Недостатком известной коронки вл етс низка средн механическа скорость бурени .A disadvantage of the known crown is the low average mechanical speed of drilling.

Цель изобретени - поддержание высокой механической скорости бурени в течение всего .рейса . за счет обеспечени самозатачивани режущих элементов.The purpose of the invention is to maintain a high mechanical speed of drilling during the entire flight. by providing self-sharpening cutting elements.

Эта цель достигаетс тем, что в буровой коронке, содержащей корпус с упорами и сменные режущие элементы с основанием , установленные на опоре с возможностью ограниченного поворота, опора режущих элементов установлена с возможностью осевого перемещени и подпружинена относительно корпуса, причем упоры и контактирующие с ними основани режущих элементов выполнены клиновидной формы.This goal is achieved by the fact that in a drill bit containing a housing with stops and interchangeable cutting elements with a base mounted on a support with limited rotation, the support of the cutting elements is mounted with the possibility of axial movement and is spring-loaded relative to the housing, and the stops and the cutting bases in contact with them elements are made wedge-shaped.

Кроме того, передн грань режущих элементов имеет приточку, расположенную по отношению к задней грани под углом, равным углу заострени режущих элементов .In addition, the front edge of the cutting elements has an inflow located relative to the rear edge at an angle equal to the angle of the point of the cutting elements.

На фиг. 1 представлена бурова коронка, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. Ij на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - схема последовательности износа режущего элемента; на фиг. 5 - геометри режущей части режущего элементаFIG. 1 shows a drill crown, general view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. Ij in FIG. 3 is a view B in FIG. one; in fig. 4 - diagram of the sequence of wear of the cutting element; in fig. 5 - geometry of the cutting part of the cutting element

Бурова коронка имеет корпус 1 с цилиндрическим углублением 2, где размещены направл ющие штыри 3 с пружинами 4, которые упираютс в опору 5 режущих элементов 6. К опоре 5 режущих элементов 6 укреплены переходник 7, служащий дл подвода к забою промывочной жидкости, ограничители 8, служащие дл пре дотвра1цени проворота режущи,х элементов 6, имеющих клиновидное основание 9, дл обеспечени большей площади контакта с упорами 10 клиновидной формы на угол.The drill bit has a housing 1 with a cylindrical recess 2 where the guide pins 3 with springs 4 are placed, which abut against the support 5 of the cutting elements 6. The support 7 for the cutting elements 6 is strengthened by the adapter 7, which serves to feed the bottom of the flushing fluid, limiters 8, Serve to prevent turning the cutters, elements 6, having a wedge-shaped base 9, to provide a larger contact area with the wedge-shaped supports 10 at an angle.

превышающий расчетный угол установки режущих элементов 6. Дл обеспечени возможности вращени режущих элементов 6 они насажены на оси 11 опоры 5 ре , жущих элементов 6. Упоры 10 клиновидной формы креп тс к корпусу 1 при помощи болтов 12. Режуща часть режущего элемента 6 имеет переднюю грань 13, заднюю грань 14 и приточку 15 по передней грани 13, котора дл обеспечени exceeding the calculated installation angle of the cutting elements 6. To enable the rotation of the cutting elements 6, they are mounted on the axis 11 of the support 5 D, the bushing elements 6. The wedge-shaped supports 10 are fastened to the body 1 with bolts 12. The cutting part of the cutting element 6 has a front face 13, the rear edge 14 and the inflow 15 along the front edge 13, which, to ensure

0. оптимальных условий резани расположена к задней грани 14 под углом, равным углу заострени , и имеет такую длину, что при ее полном износе получаетс допустима площадка износа по задней грани 14. Взаимное расположение элементов 8, 9 и 10 обеспечивает (в рабочем положении буровой колонки) установку режущих элементов 6 под заданным углом, величина которого выбираетс в зависимости от физикомеханических .свойств разбуриваемых пород.0. The optimal cutting conditions are located to the rear face 14 at an angle equal to the angle of the spike, and have such a length that, when it is completely worn out, a wear area along the rear edge 14 is obtained. The reciprocal arrangement of elements 8, 9 and 10 ensures (in the working position columns) installation of cutting elements 6 at a given angle, the value of which is selected depending on the physical and mechanical properties of the rocks being drilled.

0 Бурова коронка работает следующим образом.0 Burov crown works as follows.

Буровую коронку опускают в скважину до соприкосновени режущих элементов 6 с забоем и привод т во вращение. В результате под действием сил резани режущие элементы 6 своим клиновидным основанием 9 упираютс в ограничители 8. После чего через буровые штанги на корпус 1 передают осевое усилие. В результате происходит сжатие пружин 4, и упоры 10The drill bit is lowered into the borehole until the cutting elements 6 come into contact with the face and is rotated. As a result, under the action of cutting forces, the cutting elements 6 with their wedge-shaped base 9 abut against the stops 8. After that, an axial force is transmitted through the drill rods to the housing 1. The result is a compression of the springs 4, and stops 10

Q клиновидной формы, опуска сь на клиновидное основание 9 режущих элементов 6, фикт сируют из под расчетным углом установки. В результате бурени происходит затупление режущих элементов 6. На фиг. 4 изображена схема последовательности износаQ of the wedge-shaped form, being lowered on the wedge-shaped base 9 of the cutting elements 6, are determined from the calculated installation angle. As a result of drilling, blunting of the cutting elements 6 occurs. In FIG. 4 shows a pattern of a sequence of wear.

одного из режущих элементов. Получив площадку 16 затуплени , режущий элемент из правого положени перевод т в левое положение. При этом площадка 16 затуплени становитс передней гранью и режущий элемент может работать без пере заточки. После того, как получают следующую площадку 17 затуплени , режущий элемент возвращают в исходное положение, в котором площадка 17 затуплени выполн ет функции передней грани, и режуг щий элемент ее еще раз можно использовать без перезаточки. После получени следующей площадки износа цикл повтор етс .one of the cutting elements. Having received a dull pad 16, the cutting element from the right position is moved to the left position. In this case, the dull pad 16 becomes the front face and the cutting element can operate without re-sharpening. After the next blunt pad 17 is obtained, the cutting element is returned to its original position, in which the blunt pad 17 performs the functions of the front face, and the cutting element can once again be used without regrinding. After the next wear area is obtained, the cycle is repeated.

Перевод режущего элемента из одного 0 положени в другое происходит следующим образом. Отвод т корпус 1 буровой коронки назад настолько, чтобы упоры 10 освободили режущие элементы 6. Под действием усилий резани режущие элементь 6 поворачиваютс . Затем под действием осевого усили пружины 4 сжимаютс , корпус 1 опускаетс и режущие элементы 6 фиксируютс при помощи упоров 10. После чего реверсируют направление вращени буровой коронки и производ т бурение скважины . Реверсирование необходимо дл того, чтобы режущие элементы 6 резали грунт передними гран ми.The translation of the cutting element from one 0 position to another occurs as follows. The crown 1 of the drill bit is retracted so that the stops 10 release the cutting elements 6. Under the action of the cutting forces, the cutting elements 6 are rotated. Then, under the action of the axial force, the springs 4 are compressed, the body 1 is lowered and the cutting elements 6 are fixed with the help of stops 10. After that, the direction of rotation of the drill bit is reversed and the well is drilled. Reversing is necessary so that the cutting elements 6 cut the ground with front edges.

Использование предлагаемой буровой коронки позволит бурить.скважины вращательным методом, многократно использу режущие элементы при их самозатачивании.The use of the proposed drill bit will enable drilling of wells. With a rotational method, repeatedly using cutting elements during their self-sharpening.

не извлека буровую коронку из скважины до полного использовани их ресурса. Этим обеспечиваютс высока механическа скорость бурени до полного износа режущих элементов и значительное сокращение времени на проведение спуско-подъемных операций, что особенно важно, при бурении глубоких скважин.did not remove the drill bit from the borehole until full use of their resource. This ensures a high mechanical speed of drilling to complete wear of the cutting elements and a significant reduction in the time for tripping, which is especially important when drilling deep wells.

Claims

1. A drill bit containing a body with stops and interchangeable cutting elements with a base mounted on a support with the possibility of limited rotation, characterized in that, in order to maintain high mechanical speed throughout the trip, the support of the cutting elements is mounted with the possibility of axial movement and spring-loaded relative to the housing, and the stops and the bases of the cutting elements in contact with them are made wedge-shaped.

2. Drill bit in π. 1, characterized in that the front face of the cutting elements has a groove located in relation to the rear face at an angle equal to the angle of sharpness of the cutting elements.

SU „„ 1160002