SU1668620A1

SU1668620A1 - Rotary drilling bit

Info

Publication number: SU1668620A1
Application number: SU894651715A
Authority: SU
Inventors: Игорь Аркадьевич Свешников; Борис Андреевич Олейников; Вячеслав Григорьевич Красник; Люсьен Николаевич Вировец; Владимир Ильич Павленко; Юрий Федорович Литкевич; Николай Григорьевич Петров; Николай Сергеевич Родионов; Борис Андреевич Пащевский; Юрий Арьевич Медовый
Original assignee: Институт сверхтвердых материалов АН УССР; Новочеркасский политехнический институт; Институт горного дела им.А.А.Скочинского; Кузнецкий машиностроительный завод
Priority date: 1989-01-09
Filing date: 1989-01-09
Publication date: 1991-08-07

Abstract

Изобретение относитс к горной промышленности и позвол ет повысить скорость бурени и стойкость долота дл вращательного бурени за счет снижени энергоемкости разрушени преимущественно крепких пород. Долото содержит корпус 1 с двум образующими рассечку 6 центральными перь ми (ЦП) 2 и двум периферийными перь ми (ПП) 3. На ЦП 2 и ПП 3 установлены с отрицательным передним углом алмазнотвердосплавные пластины (АТП) 4 круглой формы равного диаметра. ЦП 2 опережают в осевом направлении ПП3 на величину, составл ющую от 0,5 до 0,6 диаметра АТП 4, и смещены относительно ПП 3 в плане на четверть окружности. Проекции передних граней АТП 4 ЦП2 на диаметральную плоскость, перпендикул рную этим гран м, пересекаютс на рассто нии от вершин ЦП 2, равном от 0,2 до 0,4 диаметра АТП 4. В процессе бурени ЦП2 образуют на забое вруб с керном в центральной части, а ПП3 расшир ют скважину до нужного диаметра. Благодар приведенным выше соотношени м обеспечиваютс максимальное взаимодействие зон предразрушений, возникающих при работе ЦП2 и ПП3, и наименьшие затраты энергии на скалывание керна. 3 ил.The invention relates to the mining industry and allows to increase the drilling rate and bit resistance for rotary drilling by reducing the energy intensity of the destruction of predominantly hard rock. The bit includes a housing 1 with two central feathers (CPU) 2 and two peripheral feathers (PP) 3 that form the cutting 6. On CPU 2 and PP 3, diamond carbide plates (ATP) 4 are installed with a negative rake angle 4 of a round shape of equal diameter. The CPU 2 is ahead in the axial direction of PP3 by an amount of 0.5 to 0.6 of the diameter of the ATP 4, and is offset from PP 3 in terms of a quarter of a circle. The projections of the front faces of the ATP 4 CP2 on the diametral plane perpendicular to these faces are intersected at a distance from the tops of the CPU 2 equal to 0.2 to 0.4 of the diameter of the ATP 4. During drilling, the CP2 forms a cut core with a core in the central parts, and PP3 expands the well to the desired diameter. Due to the above ratios, the maximum interaction of the prefracture zones arising during the operation of CP2 and PP3, and the lowest energy expenditure on the spalling of the core, are ensured. 3 il.

Description

Изобретение относитс к горной промышленности и может быть использовано в долотах дл вращательного бурени ,The invention relates to the mining industry and can be used in bits for rotary drilling,

Цель изобретени - повышение скорости бурени и стойкости долота за счет снижени энергоемкости разрушени преимущественно крепких пород.The purpose of the invention is to increase the drilling rate and bit stability by reducing the energy intensity of the destruction of predominantly hard rock.

На фиг.1 представлено долото дл вращательного бурени , вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.З - то же, вид со стороны рабочего торца долота.Figure 1 shows a chisel for rotary drilling, front view; figure 2 is the same, side view; on fig.Z - the same, view from the side of the working bit.

Долото содержит корпус 1 с двум центральными 2 и двум периферийными 3 перь ми.. На перь х 2 и 3 установлены с отрцательным передним углом алмазно- твердосплавные пластины 4 круглой формы равных диаметров. Центральные перь 2 опережают в осевом направлении периферийные перь 3 на величину,-составл ющую 0,5-0,6 диаметра алмазно-твердосплавных пластин, и смещены относительно последних в плане на четверть окружности. Проекции передних граней 5алмазно-твердосплавных пластин А центральных перьев 2 на диаметральную плоскость, перпейди- кул рную этим гран м, пересекаютс на рассто нии от вершин перьев 2, равном 0,2- 0,4 диаметра пластин. Центральные перь 2 внутренними гран ми образуют рассечку. Дл удалени разрушенной породы на наружной боковой поверхности корпуса выполнены пазы б.The chisel comprises a housing 1 with two central 2 and two peripheral 3 feathers. On the feathers x 2 and 3, diamond-hard-alloy plates 4 are installed with a positive front angle of round shape of equal diameters. The central feathers 2 are axially ahead of the peripheral feathers 3 by an amount of 0.5-0.6 times the diameter of the diamond-hard-alloy plates, and are offset from the latter by a quarter of the circumference. The projections of the front faces of the diamond-hard-alloy plates A of the central feathers 2 onto the diametrical plane perpendicular to these faces intersect at a distance from the tips of the feathers 2 equal to 0.2-0.4 of the diameter of the plates. The central feathers 2 of the inner edges form a slash. Slots b are made on the outer side surface of the body to remove the broken rock.

Долото работает следующим образом.Chisel works as follows.

В процессе бурени на долото передаютс осева нагрузка и крут щий момент, под действием которых алмазно-твердосплавные пластины 4 разрушают породу. При этом центральные перь 2 образуют в забое вруб с керном в центральном части, а периферийные перь 3 расшир ют скважину до нужного диаметра. Образовавшийс на забое керн по мере увеличени высоты периодически скалываетс под действием поперечных вибраций долота и направл етс в пазы 6. Дл удалени продуктов разрушени и кусочков керна в скважину подаетс промывочна жидкость.During the drilling process, the axial load and torque are transferred to the bit, under the action of which the diamond-hard-alloy plates 4 destroy the rock. In this case, the central feathers 2 form a cut in the bottomhole with a core in the central part, and the peripheral feathers 3 expand the well to the desired diameter. The core formed at the bottomhole as the height increases is periodically cleaved under the action of transverse vibrations of the bit and directed into the slots 6. To remove the fracture products and core pieces, the washing fluid is fed into the well.

Благодар оптимальной величине опережени центральных 2 и периферийных 3 перьев обеспечиваетс максимальный эффект взаимодействи зон предразрушеки ,Due to the optimum amount of advance of the central 2 and peripheral 3 feathers, the maximum effect of the interaction between the pre-destruction zones is achieved,

возникающих при работе перьев долота, что приводит к снижению энергоемкости разрушени пород. При этом эффект взаимодействи зон предразрушений, обеспечивающий резкое снижение энергоемкостиthe bit feathers that occur during operation, which leads to a decrease in the energy intensity of rock destruction. At the same time, the effect of the interaction of pre-destruction zones, providing a drastic reduction in energy intensity

разрушени пород, реализуетс тогда, когда проекции передних граней 5 алмазно- твердосплавных 4 центральных перьев 2 на диаметральную плоскость, перпендикул рную этим гран м, пересекаютс на рассто нии от вершины центральных перьев, равном 0,2-0,4 диаметра пластин, В этом случае керн, образующийс в центральной части забо , скалываетс с наименьшей энергией от момента сил, возникающего отdestruction of rocks, is realized when the projections of the front faces 5 of diamond-hard-alloy 4 central feathers 2 onto the diametrical plane perpendicular to these edges intersect at a distance from the top of the central feathers equal to 0.2-0.4 of the diameter of the plates. In the case of a core that forms in the central part of the bottom, it cleaves with the lowest energy from the moment of forces arising from

взаимодействи двух центральных перьев 2. В результате увеличиваютс скорость бурени и стойкость долота.interaction of two central feathers 2. As a result, the drilling speed and bit durability increase.

Claims

Claims Chisel for rotary drilling, comprising a housing with two central cutting and two peripheral feathers, the central feathers are axially advanced and offset relative to the peripheral

feathers in the plan for a quarter of a circle, and diamond-carbide plates of a circular shape of equal diameters installed on feathers with a negative rake angle, characterized in that

increase drilling speed and durability of the bit by reducing the energy intensity of the destruction of predominantly hard rocks; on the diametrical plane perpendicular to these edges, they intersect at a distance from the tips of the feathers equal to 0.2-0.4 of the diameter of the plates.

FIG. 2

Sch1 / 2.3