SU939714A1

SU939714A1 - Drilling bit

Info

Publication number: SU939714A1
Application number: SU802979571A
Authority: SU
Inventors: Юрий Иванович Басанов; Константин Иванович Гринь; Владимир Николаевич Матвиевский
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро По Долотам "Куйбышевбурмаш"; Дрогобычский долотный завод
Priority date: 1980-09-05
Filing date: 1980-09-05
Publication date: 1982-06-30

Description

Изобретение относитс к долотостроению , а более конкретно - к буроBfcJM долотам.The invention relates to a chisel construction, and more specifically to a Buro BfcJM drill bit.

Известны буровые долота с боковой промывкой, в которых отверстие на выходе струи npoNSJBочной жидкости круглого сечени 1.Side-flushing drill bits are known in which a hole at the exit of the npoNSJB jet of round liquid 1.

Однако стру промывочной жидкости направлена на забой таким образом , что без учета веерности струи, касаетс стенки скважины в месте ее встречи с забоем. Поэтому гидромоторный эффект используетс на незначительном кольцевом участке забо р дом со стенкой скважины.However, the jet of flushing fluid is directed to the bottomhole in such a way that, without taking into account the jetness of the jet, it touches the borehole wall at the place of its meeting with the face. Therefore, the hydromotor effect is used in a small annular region of the inlet side with the borehole wall.

Известны также буровые долота с боковой промывкой, отверстие на выходе струи промывочной жидкости которых имеет конусное сечение 2.Also known are drill bits with lateral washing, the outlet of the jet of washing liquid of which has a tapered section 2.

Однако изменение направлени струи и приближение ее к оси скважины ведет к тому, что значительна часть промывочной жидкости удар ет по шарошкам и ускор ет износ зубьев на фрезерованном вооружении или размывает тело шарошки и обнажает вставные зубки при твердосплавном вооружении . Уменьшение же диаметра промывочного отверсти ведет к уменьшению количества промывочной жидкости,However, changing the direction of the jet and bringing it closer to the axis of the well leads to the fact that a significant part of the flushing fluid hits the cones and accelerates the wear of the teeth on the milled arms or blurs the body of the cone and exposes the insert teeth with carbide arms. Reducing the diameter of the flushing hole leads to a decrease in the amount of washing liquid,

подаваемой непосредственно на забой, несмотр на получающуюс увеличенную скорость истечени жидкости из насадки, это св зано с ограниченной возможностью создани давлени промьюочной жидкости в долоте (мощность насосов, качество и толщина стенок труб, прочность шлангов, потери на турбобуре и т.д.).supplied directly to the bottom, despite the resulting increased flow rate of fluid from the nozzle, this is due to the limited possibility of creating a pressure fluid in the bit (pump power, quality and thickness of pipe walls, hose strength, loss of turbo-drill, etc.).

Цель изобретени - устранение указанных недостатков за счет лучшей очистки забо .The purpose of the invention is to eliminate these disadvantages due to better cleaning of the bottom.

Указанна цель достигаетс тем, что сечение отверсти на выходе струи промывочной жидкости (агента) выполнено в виде частей окружностей с разными радиусами, соединенных касательными с рассто нием между центрами окружности не более суммы их радиусов.This goal is achieved by the fact that the cross section of the hole at the outlet of the jet of washing liquid (agent) is made as parts of circles with different radii connected by tangents with the distance between the centers of the circle no more than the sum of their radii.

На фиг.1 изображено долото с боковой промывкой, общий вид; на фиг. 2 - долото со стороны цнрошек; на фиг.З - вид А на фиг.1 (выходное отверстие в насадке) .Figure 1 shows the chisel with side washing, a general view; in fig. 2 - chisel from the side of the core; Fig. 3 is a view A of Fig. 1 (the outlet in the nozzle).

Буровое долото имеет корпус 1 с присоединительной резьбой 2. От корпуса 1 отход т вниз лапы 3 с цапфами. На идпфе лапы 3 на подтиипниках крепитс инронжа 4. В корпусеThe drill bit has a housing 1 with a connecting thread 2. From the housing 1, move down the legs 3 with trunnions. On the paw 3 on the subtypnik there is a fastener 4. In the case

1 имеетс боковоЯ прсж лвочный канал 5, в котором гидромониторна насадка 6 с уплотнением 7 крепитс стопорным кольцом 8. В выходном отверстии 9 радиус R больше радиуса .З), к ним проведены внешние касательные 10 и 11. Выходное отверстие 9 в насадке 6 конгруэнтно зазору между шарошками 4.1 there is a lateral channel 5, in which the jetting nozzle 6 with the seal 7 is fixed with a retaining ring 8. In the outlet 9, the radius R is larger than the radius. 3), external tangents 10 and 11 are connected to them. The outlet 9 in the attachment 6 is congruent to the gap between roller cones 4.

Выходное отверстие такой формы позвол ет поразить большой участок по радиусу забо при той же плоиеди поперечного сечени выход щей струи.An outlet of such a shape makes it possible to hit a large area along the bottom radius with the same cross section of the outgoing jet.

Из теории гидродинамики и тече- ни струи жидкости в какой-либо среде известно, что, чем меньше площадь соприкосновени струи со средой , тем меньше потери энергии струи на преодоление сопротивлени при течении. Значит дл струи с одинаковой площадью поперечного сечени наименьшее сопротивление будет у струи круглого сечени , так как у нее малый периметр поперечного сечени . Самое наибольшее сопротивление у струи с пр моугольным сечением (типа щели). Из этого следует что вс кое отклонение от круглого сечении ведет к увеличению сопротивлени на прохождение в среде, а значит и к увеличению потерь энергии струи. Овальное сечение струи ближе к круглому и имеет меньшие потери энергии, чем сечение с острыми кра ми (многоугольник), Но круглое сечение струи в буровом долоте не полностью проходит через зазор между шарошками и до 80% потока жидкости тер етс за счет попадани на шарошки.It is known from the theory of hydrodynamics and the flow of a jet in any medium that the smaller the area of contact of the jet with the medium, the smaller the energy loss of the jet to overcome the resistance during flow. So for a jet with the same cross-sectional area, the smallest resistance will be to the jet of circular cross-section, since it has a small cross-section perimeter. The greatest resistance is with a jet with a rectangular cross section (such as a slit). From this it follows that any deviation from a circular section leads to an increase in resistance to passage in the medium, and hence to an increase in the jet energy loss. The oval jet section is closer to round and has lower energy losses than the cross-section with sharp edges (polygon). But the circular jet cross-section in the drill bit does not completely pass through the gap between the cones and up to 80% of the fluid flow is lost due to contact with the cone.

Предлагаема форма отверсти , отлича сь от круглого, имеет наименьшие потери энергии при прохождении через среду, а значит и наиболее экономична.The proposed hole shape, differing from a round one, has the smallest energy loss during its passage through the medium, and therefore is the most economical.

С точки зрени потерь энергии ограничена прот женность удлиненной части поперечного сечени струи.In terms of energy loss, the length of the elongated portion of the jet cross section is limited.

чтобы определив наименьший радиус сечени отверсти величиной зазора (с расчетом веерности струи) ме ду шарошками по потребному сечению струи, вычислить необходимый больший радиус. Если рассто ние «1ежду центрами радиусов будет больше их суммы , то отверстие превращаетс в щель и потери энергии увеличиваютс . Рассто ние между центрами радиусов меньше их суммы ведет к благопри тному фактору, так как приближает сечение струи к кругу. При указанной выие форме промывочного отверсти перераспредел ютс наиболее возможное количество промывочной жидкости, попадающее на шарошки, в суженную часть сечени насадки, чтобы подать эту жидкость на забой, не расходу ее на вредный размыв шарошек. Отверстие может быть выполнено в насадке или в корпусе долота.in order to determine the smallest radius of the cross section of the orifice by the size of the gap (with the calculation of the jetness of the jet) between the cones for the desired cross section of the jet, calculate the required larger radius. If the distance between centers of radii is greater than their sum, then the hole becomes a slot and the energy loss increases. The distance between centers of radii smaller than their sum leads to a favorable factor, since it brings the jet section closer to a circle. With this type of flushing hole, the most possible amount of flushing fluid that falls on the cones is redistributed to the constricted part of the nozzle section in order to feed this liquid to the bottom, not to waste it on the harmful erosion of cones. The hole can be made in the nozzle or in the body of the bit.

Claims

Invention Formula

A drill bit containing a housing with side flushing channels, a paw with a trunnion, a roller cutter mounted on a trunnion by means of bearings, characterized in that, in order to increase the efficiency of the bit due to better cleaning of the bottom, the flush hole has a section at the outlet of the flushing fluid in the form parts of circles of different radii connected by tangents, with a distance between the centers of the circles no more than the sum of their radii.

Sources of information taken into account in the examination

1, USSR Author's Certificate 370332, cl. E 21 B 9/10, 1971.

2.US Patent 2,068,327,

cl. 175-340, published. 1937 (prototype).