RU2695414C1 - Drilling bit - Google Patents

Abstract

FIELD: soil or rock drilling.

SUBSTANCE: invention relates to drilling equipment, namely, a rock cutter type rock cutting tool. Drill bit comprises main cutters having housing with gear, peripheral crowns of cutters are made with equal number of identical teeth and additionally include one elongated tooth formed by connection of two adjacent teeth by web. Elongated teeth are equipped with additional cutters located radially relative to the housing and capable of turning about its longitudinal axis. Additional cutters are equidistant from end surfaces of elongated teeth and are installed with ledge above elongated tooth. Additional cutters are equipped with armament from more wear-resistant material compared to material for elongated teeth.

EFFECT: technical result consists in improvement of drilling bit operation efficiency.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к буровой технике, а именно к породоразрушающему инструменту шарошечного типа, шарошки которого имеют разное количество зубьев (см. Справочник «Буровые долота», Палий П.А. и Корнеев К.Е.. Москва, Недра, 1971 г, стр. 1.20).The invention relates to drilling equipment, and in particular to a rock cutting tool of the cone type, the cones of which have a different number of teeth (see the Handbook “Drill bits”, Paliy P.A. and Korneev K.E. Moscow, Nedra, 1971, p. 1.20).

Недостатком данного долота является низкая эффективность в работе, а именно проходка и механическая скорость бурения, связанные с трудностью разрушения «рейки», образующейся между зубьями долота.The disadvantage of this bit is the low efficiency in operation, namely, sinking and mechanical drilling speed, associated with the difficulty of destruction of the "rack" formed between the teeth of the bit.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является выбранное в качестве прототипа буровое долото, содержащее корпус с зубчатым вооружением, включающим один удлиненный зуб, образованный соединением двух соседних зубьев перемычкой (см. авт. св-во СССР №323537, кл. Е21В 10/08, 1972 г.).The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a drill bit selected as a prototype, containing a housing with gear armament, including one elongated tooth, formed by connecting a junction of two adjacent teeth (see ed. USSR certificate No. 323537, class E21B 10/08, 1972).

К недостаткам прототипа следует отнести сравнительно небольшую скорость бурения и проходку, что связано с быстрым выходом из строя центральной части удлиненного зуба, работоспособность которой ограничена большой удельной нагрузкой, связанной с разрушением значительного объема породы.The disadvantages of the prototype include a relatively low drilling speed and penetration, which is associated with a quick failure of the central part of the elongated tooth, the performance of which is limited by the large specific load associated with the destruction of a significant amount of rock.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы бурового долота.In connection with the stated technical result of the invention is to increase the efficiency of the drill bit.

Указанный технический результат достигается тем, что в буровом долоте, содержащем основные шарошки, имеющие корпус с зубчатым вооружением, причем периферийные венцы шарошек выполнены с равным числом одинаковых по форме зубьев и дополнительно включают по одному удлиненному зубу, образованному соединением двух соседних зубьев перемычкой, согласно изобретению удлиненные зубья оснащены дополнительными шарошками, расположенными радиально относительно корпуса и с возможностью поворота вокруг своей продольной оси, дополнительные шарошки равноудалены от торцевых поверхностей удлиненных зубьев и установлены с выступом над удлиненным зубом, при этом дополнительные шарошки оснащены вооружением из более износостойкого материала по сравнению с материалом для удлиненных зубьев.The specified technical result is achieved by the fact that in the drill bit containing the main cones having a housing with gear weapons, the peripheral crowns of the cones being made with an equal number of identical teeth in shape and additionally include one elongated tooth formed by connecting the two adjacent teeth with a jumper, according to the invention elongated teeth are equipped with additional cones located radially relative to the body and with the possibility of rotation around its longitudinal axis, additional cones equidistant from the end surfaces of the elongated teeth and mounted with a protrusion above the elongated tooth, while additional cones are equipped with weapons of a more wear-resistant material compared to the material for elongated teeth.

Изобретение поясняется чертежом, где на фигуре представлен узел шарошки в зоне удлиненного зуба.The invention is illustrated by the drawing, where the figure shows a cone assembly in the area of an elongated tooth.

В процессе бурения буровыми долотами с одинаковым количеством зубьев на образуется рейка, которая значительно снижает скорость и проходку на долото. Для устранения этого недостатка шарошка долота выполняется, по меньшей мере, с одним удлиненным зубом. При этом дополнительные шарошки малого диаметра оснащены вооружением из более износостойкого материала по сравнению с материалом для удлиненных зубьев.In the process of drilling with drill bits with the same number of teeth, a lath is formed, which significantly reduces the speed and penetration of the bit. To eliminate this drawback, the bit cutter is performed with at least one elongated tooth. At the same time, additional small-diameter cones are equipped with weapons made of a more wear-resistant material compared to the material for elongated teeth.

Буровое долото содержит основные шарошки 2, имеющие корпус 1 с зубчатым вооружением, периферийные венцы шарошек выполнены с равным числом одинаковых по форме зубьев 3 и дополнительно включают по одному удлиненному зубу 4, образованному соединением двух соседних зубьев 3 перемычкой. Такое выполнение зуба 4 увеличивает его длину по сравнению с длиной зуба 3.The drill bit contains the main cones 2, having a housing 1 with gear armaments, the peripheral crowns of the cones are made with an equal number of identical teeth 3 and additionally include one elongated tooth 4 formed by connecting two adjacent teeth 3 with a jumper. This embodiment of the tooth 4 increases its length compared with the length of the tooth 3.

Удлиненные зубья 4 на каждой основной шарошке 2 оснащены дополнительными шарошками 5 малого диаметра. Дополнительные шарошки 5 расположены радиально относительно корпуса 1 и с возможностью поворота вокруг своей продольной оси. Дополнительные шарошки 5 равноудалены от торцевых поверхностей удлиненных зубьев 4 и установлены с выступом над удлиненным зубом 4. Вооружение дополнительных шарошек 5 представлено износостойким материалом 6 более высокого качества по сравнению с материалом для удлиненных зубьев 4. Такая схема расположения дополнительных шарошек 5 обеспечивает создание на забое скважины дополнительной поверхности обнажения, что значительно снижает энергоемкость процесса разрушения породы.The elongated teeth 4 on each main cone 2 are equipped with additional cones 5 of small diameter. Additional cones 5 are located radially relative to the housing 1 and can be rotated around its longitudinal axis. Additional cones 5 are equidistant from the end surfaces of the elongated teeth 4 and are mounted with a protrusion above the elongated tooth 4. The armament of the additional cones 5 is represented by wear-resistant material 6 of a higher quality compared to the material for the elongated teeth 4. This arrangement of additional cones 5 ensures the creation of a bottom hole additional surface exposure, which significantly reduces the energy intensity of the process of destruction of the rock.

Принцип работы долота заключается в следующем. При вращении долота на забое скважины от воздействия зубьев 3 периферийных венцов образуется «рейка», благодаря которой устраняется возможность проскальзывания зубьев. В процессе бурения рейки периодически разрушаются удлиненными зубьями 4, имеющимися на каждом периферийном венце шарошки. Это позволяет снизить энергоемкость процесса разрушения породы и тем самым повысить эффективность работы бурового долота.The principle of operation of the bit is as follows. When the bit is rotated at the bottom of the well from the action of the teeth of the 3 peripheral crowns, a “lath” is formed, due to which the possibility of slipping of the teeth is eliminated. In the process of drilling, the rails are periodically destroyed by elongated teeth 4, which are available on each peripheral crown of the cone. This allows you to reduce the energy consumption of the process of destruction of the rock and thereby increase the efficiency of the drill bit.

Claims (1)

Буровое долото, содержащее основные шарошки, имеющие корпус с зубчатым вооружением, периферийные венцы шарошек выполнены с равным числом одинаковых по форме зубьев и дополнительно включают по одному удлиненному зубу, образованному соединением двух соседних зубьев перемычкой, отличающееся тем, что удлиненные зубья оснащены дополнительными шарошками, расположенными радиально относительно корпуса и с возможностью поворота вокруг своей продольной оси, дополнительные шарошки равноудалены от торцевых поверхностей удлиненных зубьев и установлены с выступом над удлиненным зубом, при этом дополнительные шарошки оснащены вооружением из более износостойкого материала по сравнению с материалом для удлиненных зубьев.A drill bit containing the main cones having a casing with gear weapons, the peripheral cones of the cones are made with an equal number of teeth of the same shape and additionally include one elongated tooth formed by a jumper connecting two adjacent teeth, characterized in that the elongated teeth are equipped with additional cones located radially relative to the body and with the possibility of rotation around its longitudinal axis, additional cones are equidistant from the end surfaces of elongated teeth and anovleny with the projection over an elongated tooth with additional cutters equipped with arms of more wear resistant material than the material for the elongate teeth.

Images