SU1714071A1

SU1714071A1 - Drilling bit

Info

Publication number: SU1714071A1
Application number: SU894692750A
Authority: SU
Inventors: Ривнер Фазылович Ганиев; Роберт Шакурович Муфазалов; Анвер Мидхатович Мавлютов; Андрей Федорович Дубасов; Геннадий Александрович Калашников; Сергей Алексеевич Костров
Original assignee: Институт Машиноведения Им.Акад.А.А.Благонравова
Priority date: 1989-05-19
Filing date: 1989-05-19
Publication date: 1992-02-23

Abstract

Изобретение относитс к породоразру- шающему инструменту, примен емому при бурении скважин. Цель изобретени - повышение производительности бурени за счет увеличени гидродинамической.знергии потока промывочной жидкости. Долото имеет корпус 1 с гидродинамическим генератором 2 и породоразрушающие элементы 3. Внутри корпуса 1 размещен диафрагменный резонатор 4, установленный с кольцевым зазором ниже генератора 2 с образованием тороидальной резонансной камеры 5, причем генератор 2 закреплен с возможностью регулировани кольцевого зазора. Промывочна жидкость подаетс во входные каналы генератора 2, где она приобретает вращательное движение. На выходе генератора 2 генерируютс гидродинамические волны. Далее поток жидкости поступает на резонатор 4 и,Ж)падает в резонансную камеру 5, котора усиливает амплитуду гидродинамической волны. Использование кинетической энергии отработанного потока генератора 2 позвол ет усилить гидродинамическую энергию потока промывочной жидкости. 3 ил.<^':'^.^' I |. -^l^' V_ ^!1г>&^К. ВСОсIb. оvjThe invention relates to a rock demolishing tool used in the drilling of wells. The purpose of the invention is to increase drilling productivity by increasing the hydrodynamic energy of the flushing fluid. The bit has a housing 1 with a hydrodynamic generator 2 and rock-breaking elements 3. Inside the housing 1 is placed a diaphragm resonator 4 mounted with an annular gap below the generator 2 with the formation of a toroidal resonant chamber 5, the generator 2 being fixed with the possibility of adjusting the annular gap. The washing liquid is supplied to the input channels of the generator 2, where it acquires a rotational movement. At the output of generator 2, hydrodynamic waves are generated. Next, the fluid flow enters the resonator 4 and, G) falls into the resonant chamber 5, which amplifies the amplitude of the hydrodynamic wave. The use of the kinetic energy of the spent generator stream 2 makes it possible to enhance the hydrodynamic energy of the washing liquid stream. 3 ill. &Lt; ^ ':' ^. ^ 'I |. - ^ l ^ 'V_ ^! 1g > & ^ K. ВСОСIb. ovj

Description

Изобретение относитс к бурению скважин различного назначени , а именно к породоразрушающему инструменту.The invention relates to the drilling of wells for various purposes, namely, a rock cutting tool.

Цель изобретени - повышение производительности бурени за счет увеличени гидродинамической энергии потока промывочной жидкости.The purpose of the invention is to increase drilling productivity by increasing the hydrodynamic energy of the washing fluid stream.

На фиг. 1 изображено буровое долото, разрез: на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема истечени тангенциального потока промывочной жидкости из гидродинамического генератора.FIG. 1 shows a drill bit, section: FIG. 2 is a view A of FIG. one; in fig. 3 is a diagram of the expiration of the tangential flow of flushing fluid from a hydrodynamic generator.

Буровое долото имеет корпус 1, расположенный в корпусе гидродинамический генератор 2 и породоразрушающие элементы (долото) 3. Внутри корпуса 1 имеетс диафрагменный резонатор 4, установленный под гидродинамическим генератором с образованием тороидальной резонансной камеры 5 и кольцевого зазора между диафрагменным резонатором и гидродинамическим reнератором , при этом гидродинамический генератор закреплен с возможностью регулировани кольцевого зазора.The drill bit has a housing 1 located in the housing of a hydrodynamic generator 2 and rock cutting elements (drill bit) 3. Inside the housing 1 there is a diaphragm resonator 4 mounted under the hydrodynamic generator with the formation of a toroidal resonant chamber 5 and an annular gap between the diaphragm resonator and the hydrodynamic regenerator, while hydrodynamic generator is fixed with the possibility of adjusting the annular gap.

Буровое долото работает следующим образом..The drill bit works as follows ..

Промывочна жидкость под давлением подаетс во входные тангенциальные каналы гидродинамического генератора 2, где она приобретает вращательное движение с большей частотой вращени . При этом на выходе из генератора 2 генерируютс гидродинамические волны. Далее вращательно-пульсирующий поток из генератора 2 с большой скоростью направл етс тангенциально (фиг. 3) на лезвие диафрагменного резонатора 4.The flushing fluid under pressure is fed into the input tangential channels of the hydrodynamic generator 2, where it acquires rotational motion with a higher rotational speed. In this case, hydrodynamic waves are generated at the output of generator 2. Then, the rotational-pulsating flow from the generator 2 is directed at high speed tangentially (Fig. 3) to the blade of the diaphragm resonator 4.

На диафрагменйом резонаторе 4 возбуждаютс волны клинового тона и интенсивные колебани самой диафрагмы, которые генерируют волны дипольного характера . Тангенциальный поток одновременно попадает в тороидальную резонансную камеру 5. Колебани диафрагменного резонатора 4 привод т к пульсации давлени в тороидальной резонансной камере 5. Выход щий поток из тороидальной резонансной камеры 5 с частотой колебани диафрагменного резонатора 4 прерывает вход щую в нее струю. Вследствие этого у кольцевого выхода из тороидальной резонансной камеры генерируютс гидродинамические волны монопольного характера. При этом тороидальна резонансна камера служит дл согласовани частот и усилени амплитуды гидродинамической волны.At the diaphragm resonator 4, waves of a wedge tone and intense vibrations of the diaphragm itself are generated, which generate dipole waves. The tangential flow simultaneously enters the toroidal resonant chamber 5. Fluctuations of the diaphragm resonator 4 result in pressure pulsations in the toroidal resonant chamber 5. The output stream from the toroidal resonant chamber 5 with the frequency of oscillation of the diaphragm resonator 4 interrupts the jet entering it. As a result, hydrodynamic monopolistic waves are generated at the annular exit from the toroidal resonant chamber. In this case, the toroidal resonant chamber serves to match the frequencies and amplify the amplitude of the hydrodynamic wave.

Колебание диафрагмы приводит к пульсационному изменению поступающего потока в резонансную камеру, объема камеры и давлени в ней. При этом резонансна камера начинает излучать гидродинамические волны с частотой колебани диафрагмы . Пульсационное изменение давлени в камере 5 с частотой колебани резонатора 4 за счет импульсного воздействи тангенциального потока, выход щего из генератора 2, в свою очередь приводит к усилению гидродинамической энергии.Oscillation of the diaphragm causes a pulsating change in the incoming flow into the resonant chamber, the volume of the chamber and the pressure in it. In this case, the resonant chamber begins to emit hydrodynamic waves with a frequency of oscillation of the diaphragm. The pulsating pressure change in chamber 5 with the oscillation frequency of the resonator 4 due to the pulsed effect of the tangential flow exiting the generator 2, in turn, leads to an increase in the hydrodynamic energy.

Практическа реализаци бурового долота сводитс к изготовлению диафрагменного резонатора и тороидальной резонансной камеры с равными значени ми частот собственных колебаний. Настройку генератора на режим максимальной гидродинамической мощности (резонансный режим ) осуществл ют путем изменени количества потока промывочной жидкости через гидродинамический генератор, а также регулированием кольцевого зазора за счет осевого перемещени гидродинамического генератора.The practical implementation of a drill bit is reduced to the manufacture of a diaphragm resonator and a toroidal resonant chamber with equal values of natural oscillation frequencies. The generator is tuned to the maximum hydrodynamic power mode (resonant mode) by changing the amount of washing fluid flow through the hydrodynamic generator, as well as adjusting the annular gap due to axial movement of the hydrodynamic generator.

Таким образом, использование кинетической энергии отработанного потока генератора без увеличени гидравлической мощности позвол ет усилить гидродинамическую энергию потока промывочной жидкости .Thus, the use of the kinetic energy of the spent generator stream without increasing the hydraulic power makes it possible to enhance the hydrodynamic energy of the wash liquid stream.

Claims

Invention Formula

A drill bit containing a housing, a hydrodynamic generator located in the housing, rock cutting elements, is characterized in that, in order to increase drilling performance by increasing the hydrodynamic energy of the flushing fluid, it is equipped with a diaphragm resonator installed with an annular gap below the hydrodynamic generator, forming a toroidal a resonant chamber around the hydrodynamic generator, which is fixed by the possibility of adjusting the annular gap.

Na

2

FIG.