SU956737A1

SU956737A1 - Drill bit

Info

Publication number: SU956737A1
Application number: SU813244250A
Authority: SU
Inventors: Владимир Васильевич Квач; Алексей Михеевич Бочковский; Эдуард Дмитриевич Скляров; Вячеслав Николаевич Бондарь; Евгений Михайлович Финкельштейн
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Институт Сверхтвердых Материалов Ан Усср
Priority date: 1981-02-09
Filing date: 1981-02-09
Publication date: 1982-09-07

Description

(54) БУРОВОЕ ДОЛОТО(54) DRILLING BIT

Изобретение относитс к техническим средствам дл бурени глубоких нефт ных и газовых скважин, а именно к породораз рушающему инструменту.The invention relates to technical means for drilling deep oil and gas wells, namely to a rock fracturing tool.

Известно буровое долото с выпукловогнутой формой породоразрушающей час- 5 ти, имеющей внутреннюю коническую поверхность , сопр гаемую с наружной конической поверхностью и с радиально-расположенными промывочными пазами 1.A drill bit is known with a convex-concave shape of a rock-breaking part, having an internal conical surface that mates with an external conical surface and with radially located flushing grooves 1.

К недостаткам таких долот следует от- Q нести низкую плотность износостойких эле ментов, например, алмазов или вставок из славутича, расположенных на криволинейных участках сопр жени от внутренней конической поверхности и наружной и в зоне перехода от породоразрушающей поверх- is ности к калибрующей. При бурении именно эти зоны подвержены интенсивному износу с образованием кольцевых канавок, что приводит к потере алмазов и снижению про изводительности бурени . Независимо от 20 этого, часть рабочей поверхности долота не армируетс вследствие размещени промывочных пазов и каналов.The disadvantages of such bits should include a low density of wear-resistant elements, for example, diamonds or inserts made of Slavutych located on curved mating areas from the inner conical surface and the outer one and in the transition zone from the rock-breaking surface to the calibrating one. During drilling, these zones are subject to intensive wear with the formation of annular grooves, which leads to the loss of diamonds and a decrease in drilling productivity. Regardless of this, a portion of the bit working surface is not reinforced due to the placement of the washing slots and channels.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс буровое долото, содержащее армированный калибрующими элементами корпус с центральным каналом и выполненный с промывочными пазами рабочий торец, имеющий внутреннюю и наружную конические поверхности и участок сопр жени 2.Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a drill bit containing a housing reinforced with calibrating elements with a central channel and a working end made with flushing grooves having an inner and outer conical surface and an interface 2.

Однако вследствие расположени радиальных промывочных пазов нарушаетс схема размещени износостойких элементов и на участке сопр жени от внутренней конус ной поверхности к наружной породоразру щающие элементы расположены с меньщей плотностью. Кроме того, недостаточно армирована зона перехода от породоразрущаю щей поверхности к калибрующей. Вследствие этого в указанных зонах образуютс кольцевые канавки. Низкач износостойкость зон сопр жени долота снижает производительность бурени .However, due to the location of the radial flush grooves, the pattern of placement of the wear-resistant elements is disturbed and in the interface area from the inner conical surface to the outer rock-forming elements are arranged with a lower density. In addition, the transition zone from the rock-crushing to the gauging surface is not sufficiently reinforced. As a consequence, annular grooves are formed in these zones. Low wear resistance of the bit interface reduces drilling performance.

Цель изобретени - повышение стойкости долота путем увеличени вооружени рабочего торца.The purpose of the invention is to increase the durability of the bit by increasing the armament of the working face.

Эта цель достигаетс тем, что рабочий торец снабжен армированными изсносостой кими элементами - перемычками, размещенными в промывочных пазах на участках сопр жени и выполненными со сквозными каналами, соедин ющими промывочные пазы на внутренней и внешней конических поверхност х рабочего торца..This goal is achieved by the fact that the working end is provided with reinforced iznosnosy resistant elements - jumpers placed in the flushing grooves in the mating areas and made with through channels connecting the flushing grooves on the inner and outer conical surfaces of the working end.

На фиг. 1 изображено долото со стороны рабочего торца; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 - варианты выполнени перемычки, на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 4.FIG. 1 shows a chisel from the side of the working end; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 and 4 are embodiments of the jumper; FIG. 5 is a section BB in FIG. four.

Буровое долото включает корпус 1 с рабочим торцом 2, армированными калибрующими 3 и породоразрушающими 4 износостойкими элементами 4. Рабочий торец 2 выполнен с промывочными пазами 5, соединенными с центральным каналом 6 корпуса 1. В промывочных пазах 5 на участках сопр жени 7 между наружной и внутренней коническими поверхност ми соответственно 8 и 9 расположены перемычки 10, выполненные со сквозными каналами 11, соедин ющими промывочные пазы 5 на конических поверхност х 8 и 9. Вооружение перемычки 10 выбираетс в зависимости от свойств разбуриваемых пород (см. фиг. 3 и 4).The drill bit includes a housing 1 with a working end 2, reinforced with calibrating 3 and rock-breaking 4 wear-resistant elements 4. The working end 2 is made with flushing grooves 5 connected to the central channel 6 of the housing 1. In the flushing grooves 5 at the interface 7 between the outer and inner conical surfaces 8 and 9, respectively, are located jumpers 10, made with through channels 11 connecting the flush grooves 5 on conical surfaces 8 and 9. The armament of jumper 10 is selected depending on the properties of urivaemyh rocks (see Fig. 3 and 4).

Буровое долото работает следующим образом .Drill bit works as follows.

При бурении промывочна жидкость поступает на забой через канал 6 в промывочные пазы 5. Вследствие наличи перемычки 10 в промывочном пазу 5 давление жидкости в центральной части долота боль ше, чем за перемычкой. Породоразрушающие износостойкие элементы 4 выступают над корпусом матрицы долота. Вследствие этого, часть промывочной жидкости направл етс по кратчайшему рассто нию в зону сопр жени 7 между коническими поверхност ми 8 и 9, а часть - по пазу 5 через отверстие 11 в перемычке 10 к периферии долота . Перепад давлени жидкости обеспечивает интенсивный теплоотвод и вынос шлама на криволинейном участке сопр жени от внутренней конической поверхности к наружной конической поверхности, а также очистку центральной зоны. Наличие отверсти II в перемычке 10 позвол ет улучшить очистку периферийной зоны. Кроме того, за счет большей скорости истечени жидкости на выходе из отверсти 11 перемычка 10 создаетс эффект эжекции, что также улучшает очистку износостойких элементов 4 в зоне расположени перемычки 10, наличие которой позвол ет разместить допол нительное количество износостойких элементов 4 на криволинейной зоне долота. С целью увеличени износостойкости зо ны перехода от породоразрушающей поверхности долота к калибрующей можно аналогично расположить перемычку 10 в этой зоне и армировать ее дополнительными износостойкими элементами.During drilling, the flushing fluid enters the bottomhole through the channel 6 into the flushing grooves 5. Due to the presence of a jumper 10 in the flushing groove 5, the fluid pressure in the central part of the bit is greater than behind the lintel. Breeding wear-resistant elements 4 protrude above the bit matrix body. As a result, part of the washing liquid is guided along the shortest distance to the interface 7 between the conical surfaces 8 and 9, and partly through the groove 5 through the opening 11 in the bridge 10 to the periphery of the bit. The differential pressure of the fluid provides for an intense heat removal and removal of sludge in the curved section of the interface from the inner conical surface to the outer conical surface, as well as cleaning the central zone. The presence of the opening II in the web 10 allows for improved cleaning of the peripheral zone. In addition, due to the higher flow rate of fluid at the outlet of the opening 11, the jumper 10 creates an ejection effect, which also improves the cleaning of the wear-resistant elements 4 in the location area of the jumper 10, which allows you to place an additional amount of wear-resistant elements 4 on the curved bit area. In order to increase the wear resistance of the transition zone from the rock-cutting surface of the bit to the gage, you can likewise place the jumper 10 in this zone and reinforce it with additional wear-resistant elements.

Предусматриваетс вариант выполнени перемычки в виде износостойкой пластины (фиг. 4 и фиг. 5). Така пластина может быть изготовлена, например, из славутича и закреплена в промывочном пазу обычным способом с помощью пайки. В этом случае перемычка выполн ет роль дополнительного породоразрушающего элемента - резца, повышающего износостойкость сопр гаемой криволинейной зоны. При бурении вследствие выступлени перемычки-пластины над корпусом ее боковые грани хорошо очищаютс от щлама и охлаждаютс проход щей промывочной жидкостью, что повышает ее износостойкость. Отверстие в перемычке может быть выполнено переменное сечение дл повышени скорости истечени жидкости на выходе из отверсти .Provides an embodiment of the jumper in the form of a wear-resistant plate (Fig. 4 and Fig. 5). Such a plate can be made, for example, from Slavutich and fixed in the flushing groove in the usual way using soldering. In this case, the jumper performs the role of an additional rock-cutting element - a cutter, which increases the wear resistance of the adjacent curvilinear zone. During drilling, due to the action of the web-plate over the casing, its side faces are well cleaned from cuttings and cooled by the passing flushing fluid, which increases its wear resistance. A hole in the web can be made with a variable cross section to increase the flow rate of the fluid exiting the hole.

Таким образом, наличие перемычки 10 в промывочном пазу 5 на криволинейном участке сопр жени выпукло-вогнутой формы корпуса долота, позвол ет благодар армированию ее дополнительными износостойкими элементами и улучшению очистки забо повысить износостойкость долота, увеличить и повысить производительность бурени .Thus, the presence of jumper 10 in the flushing groove 5 on the curved section of the convex-concave bit mating of the bit body allows, through reinforcing it with additional wear-resistant elements and improved bottom cleaning, to increase bit wear resistance and increase and increase drilling productivity.

Claims

1.Patent of France No. 2147791, cl. Е 21 В 9/00, published 1973.

2. USSR author's certificate

No. 466315, cl. K 21 V 9/02, 1973 (prototype).