CZ7993A3 - equipment for vibrating drilling with return circulation of fluid - Google Patents
equipment for vibrating drilling with return circulation of fluid Download PDFInfo
- Publication number
- CZ7993A3 CZ7993A3 CZ9379A CZ7993A CZ7993A3 CZ 7993 A3 CZ7993 A3 CZ 7993A3 CZ 9379 A CZ9379 A CZ 9379A CZ 7993 A CZ7993 A CZ 7993A CZ 7993 A3 CZ7993 A3 CZ 7993A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- drill bit
- fluid
- drill
- pipe
- sheath
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 24
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 12
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract 3
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/36—Percussion drill bits
- E21B10/38—Percussion drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/12—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor using drilling pipes with plural fluid passages, e.g. closed circulation systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Advox.ítní a patentová kancelSR Čermák, HořejS, VrbaAdvox.ítní a patentová kancelářSR Čermák, HořejS, Vrba
NSrodnf 32 / / '/ý'NSrodnf 32 // '/ ý'
- llQOa PRAHA 1 CS- PRAGUE 1 CS
Zařízení pro vibrační vrtání s vratnou cirkulací tekutinyVibration drilling equipment with return fluid circulation
Vynález se vztahuje k oblasti výzkumu a využití vrtaného podloží a týká se nového typu vrtné korunky, která se užívá při způsobu vrtání, který je znám jako vibrační vrtání s vratnou cirkulací tekutiny a kladivem mimo vrt.The invention relates to the field of research and use of a drill bed and relates to a new type of drill bit which is used in a drilling method known as vibratory drilling with a recirculating fluid circulation and a hammer outside the borehole.
Je známo, že při vrtání s vratnou cirkulací tekutiny se používá pláště soustředného s vrtnou trubkou, při čemž se vrtná tekutina vstřikuje do kruhovitého prostoru, který tyto dva členy separuje a trubkou pak tekutina stoupá vzhůru spolu s drtí z horniny na povrch.It is known to use a sheath concentric with a drill pipe to drill with a recirculating fluid, whereby the drill fluid is injected into a circular space that separates the two members and the fluid then rises up along the crumb from the rock to the surface.
Přesto má tato vrtná metoda určité nevýhody a to zejména tehdy, když tekutina pod tlakem vystupuje radiálně mezi pláštěm a hlavou vrtné korunky, což má za následek, že dochází k vyhloubení dutin ve stěně vrtu v případě měkkých částí horniny, při čemž tyto dutiny nepříznivě ovlivňují tuhost vrtu a někdy dochází i k částečnému vniknutí tekutiny mezi plášň a stěnu vrtu, takže se zabraňuje dobrému vzestupnému toku tekutiny.However, this drilling method has some drawbacks, especially when the fluid under pressure rises radially between the sheath and the drill bit head, with the result that cavities in the borehole wall are excavated in the case of soft rock parts, which adversely affect these cavities well rigidity and sometimes partial ingress of fluid between the sheath and the borehole wall, thus preventing good upward fluid flow.
Navíc vzestupný tok tekutiny a úlomky drti z horniny stoupající centrálním potrubím vrtné korunky vedou k opotřebení kužele tohoto potrubí, který postupně ztrácí příslušnou kalibrační funkci a vzniká tak riziko, že příliš velké úlomky drti z horniny mohou procházet a zablokovat průtok vrtnou trubkou.In addition, the upward fluid flow and debris from the rock ascending through the central duct of the drill bit lead to wear on the cone of the duct, which gradually loses its corresponding calibration function and there is a risk that oversized debris from the rock may pass and obstruct flow through the drill pipe.
Vynález může tyto nevýhody odstranit vytvořením vrtného za řízení vyznačeného zejména tím, že se využívá nového typu vrtné korunky, jejíž hlava je opatřena u obvodu žlábky paralelními s osou vrtu a umístěnými v prodloužené části kruhovité komory vymezené hrdlem vrtné korunky a soustředným pláštěm, který kryje válcovou hlavu uvedené vrtné korunky, jež přiléhá k rameni upravenému na obvodu této hlavy vrtné korunky v nepatrné vzdálenosti pod zmíněným obvodovým hrdlem.The invention can overcome these disadvantages by providing a drilling device characterized in particular by using a new type of drill bit, the head of which is provided at a groove circumference parallel to the bore axis and located in an extended portion of the circular chamber delimited by the drill bit neck and concentric sheath covering a drill bit head abutting a shoulder provided at the periphery of the drill bit head at a slight distance below said peripheral throat.
Podle dalšího význaku vynálezu otvor uspořádaný na základně vrtné korunky pro vzestupný tok drti je opatřen ochrannými prvky, což jsou vložky z ultratvrdého materiálu jako je karbid tungstenu, při čemž tyto vložky jsou upraveny šikmo k hornímu obvodu tohoto otvoru s cílem zmírnit předčasné opotřebení vstupu do vzestupného potrubí.According to a further feature of the invention, the hole provided at the base of the drill bit for the upward flow of the grit is provided with protective elements, which are inserts of ultra hard material such as tungsten carbide, these inserts being angled to the upper periphery of the hole to reduce premature wear conduit.
Dále umožňuje zařízení podle vynálezu vyhnout se vyhloubení dutin ve stěně vrtu vzhledem ke skutečnosti, že vrtná tekutina může být směrována pouze k čelnímu otvoru vrtné trubky.Furthermore, the device according to the invention makes it possible to avoid hollowing out cavities in the borehole wall due to the fact that the drilling fluid can only be directed to the front opening of the drill pipe.
Tento otvor vrtné korunky může být navíc s výhodou opatřen prvky pro drcení vyvrtané horniny představovanými ultratvrdými vložkami uspořádanými vertikálně a určenými k tomu, aby se úlomky horniny rozdrtily dříve, než se dostanou do vzestupného proudu tekutiny ve vertikálním potrubí tak, jak je to obvyklé za dosa vadního stavu techniky.In addition, the drill bit opening may advantageously be provided with drilling rock elements constituted by ultra hard inserts arranged vertically and designed to crush the rock fragments before they reach the upward fluid flow in the vertical conduit as is conventional in the art. of the prior art.
Charakteristika a výhody vynálezu budou lépe srozumitelné po prostudování následujícího naprosto neomezujícího popisu s odvoláním na připojené výkresy :BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The characteristics and advantages of the invention will be better understood by studying the following non-limiting description with reference to the accompanying drawings:
Na výkresech jsou znázorněny :The drawings show:
- obrázek 1 zobrazuje podélný pohled v řezu na spodní konec vrtného zařízení,- figure 1 shows a longitudinal sectional view of the lower end of the drilling device,
- obrázek 2 zobrazuje podélný pohled na vrtnou korunku podle vynálezu,figure 2 shows a longitudinal view of a drill bit according to the invention,
- obrázek 3 znázorňuje čelní pohled na uspořádání vrtné korunky podle vynálezu,figure 3 shows a front view of the drill bit arrangement according to the invention,
- obrázek 4 znázorňuje čelní pohl«^ dalšího uspořádání vrtné korunky podle vynálezu.Figure 4 shows a front view of another drill bit arrangement according to the invention.
Obrázek 1 znázorňuje vrtné zařízení sestavené z trubkových vzájemně spojených prvků tvořících obvodový plášť 2, uvnitř kterého prochází soustředně vrtná trubka, rovněž tvořená trubkovými prvky se styčnými konci a vrtná korunka 1 tak tvoří celek s uve3 iFigure 1 shows a drilling device made up of tubular interconnected elements forming a circumferential sheath 2 within which a drill pipe, also formed by tubular elements with contact ends, extends concentrically and thus the drill bit 1 forms an integral part of the drill bit.
·** děnou trubkou pomocí objímky 30.** ** split pipe using sleeve 30.
... J... J
Kruhový prostor 31 mezi vrtnou trubkou 3 a vnitřní stěnou pláště 2 umožňuje průtok tekutiny znázorněný šipkami směrem ke spodní části vrtu, při čemž tekutina se dostává na povrch spolu s úlomky drti vnitřkem vrtné trubky 3 .The annular space 31 between the drill pipe 3 and the inner wall of the sheath 2 allows the fluid flow indicated by the arrows towards the bottom of the well, whereby the fluid enters the surface along with debris fragments inside the drill pipe 3.
Spodní konec pláště 2 má uvnitř po určité délce uspořádány podélné drážky 20, do kterých jsou zasazeny podélné drážky 10 upravené na obvodu vrtné korunky 1 tak, aby mohly tvořit celek s pláštěm 2, při čemž počet uvedených podélných drážek 10 je menší než počet uvedených podélných drážek 20 pláště 2, takže tekutina může procházet přes nezobrazené drážky 20 a přejít z kruhového prostoru 31 až do čelního konce vrtné korunky 1.The lower end of the sheath 2 has longitudinal grooves 20 disposed within a certain length, into which longitudinal grooves 10 arranged on the periphery of the drill bit 1 are inserted so as to be integral with the sheath 2, the number of said longitudinal grooves 10 being less than the number of said longitudinal grooves. of the grooves 20 of the housing 2, so that the fluid can pass through the not shown grooves 20 and pass from the annular space 31 to the front end of the drill bit 1.
Podélné drážky 10 vrtné korunky 1 jsou prodlouženy na svém spodním konci do obvodového hrdla 11 částečně nebo zcela krytého pláštěm 2, aby se· tak umožnilo podélné posouvání pláště vzhle dem k vrtné trubce 3. Když je plást 2 v extrémní posici zná zorněné na obrázku 1, jeho základně uvolní velký obvodový prostor 9, kterým proudí radiálně tekutina pod tlakem, což má za násle dek vyhloubení dutin ve stěně vrtu v měkkých vrstvách zeminy.The longitudinal grooves 10 of the drill bit 1 are extended at their lower end to a peripheral neck 11 partially or completely covered by the sheath 2 to allow longitudinal shifting of the sheath relative to the drill pipe 3. When the sheath 2 is in extreme position known in FIG. , its base releases a large circumferential space 9 through which the radial fluid flows under pressure, resulting in a recess of the cavities in the borehole wall in the soft layers of soil.
Oproti neobsazeným podélným drážkám 20 pláště 2 jsou podélná hrdla 10'upravena na obvodu vrtné korunky 1, aby se tak umožnil průtok tekutiny, která se pak rozprostře pod vrtnou korunku 1 před tím, než začně znovu stoupat vrtnou turbkou 3 centrálním otvorem 13 uspořádaným v základně vrtné korunky 1 a poté proudí nakloněným potrubím 22 prodlouženým v axiální trubku 8 umístěnou v prodloužení vrtné trubky 3.In contrast to the unoccupied longitudinal grooves 20 of the sheath 2, the longitudinal orifices 10 'are arranged on the periphery of the drill bit 1 to allow fluid flow thereafter which extends below the drill bit 1 before it starts to rise again through the central bore 13 arranged in the base and then flows through the inclined conduit 22 extended into the axial tube 8 located in the extension of the drill pipe 3.
Otvor 13 vrtné korunky 1 je opatřen na svém obvodu šesti karbidovými kolíky 27 nakloněnými ven a třemi kolíky 28 rovněž z karbidu tungstenu nakloněnými dovnitř. Spodní část otvoru 13 je vybavena u vstupu do nakloněného potrubí 22 dvěma vertikálně uspořádanými prvky pro drcení horniny 29.The hole 13 of the drill bit 1 is provided on its periphery with six carbide pins 27 inclined outwards and three pins 28 also made of tungsten carbide inclined inwards. The lower part of the opening 13 is provided at the entrance to the inclined pipe 22 with two vertically arranged rock crushing elements 29.
Obrázek 2 znázorňuje vrtné zařízení podle vynálezu s vrtnou korunkou 1, jejíž hlava je překryta prodloužením 21 pláště 2 , při čemž se tak vytváří kruhovitá komora 12, která zůstává dále uzavřena, at je pozice vrtné trubky 3 jakákoli; konec prodlou žení 21 pokrývá zcela obvodové hrdlo 11 vrtné korunky 1 a dosedá na rameno 14 uspořádané na vrtné korunce 1.Figure 2 shows a drilling device according to the invention with a drill bit 1, the head of which is covered by an extension 21 of the shell 2, thereby forming a circular chamber 12 which remains further closed, whatever the position of the drill pipe 3 is; the end of the extension 21 completely covers the peripheral neck 11 of the drill bit 1 and abuts the arm 14 arranged on the drill bit 1.
Tekutina z kruhovitého prostoru 31 protéká ke dnu vrtu ka nály 15 uspořádanými na obvodě vrtné korunky 1 paralelně k ose vrtu 3, spodní, konce kanálů jsou rozšířené a otevřené na vnitřní straně, takže se tekutina orientuje směrem k centrálnímu otvoru 13 vrtné korunky 1, na jejímž obvodu jsou upraveny razící des tičky 19, které tak vytvářejí razící prstenec.The fluid from the annular space 31 flows to the bottom of the borehole 15 arranged on the periphery of the drill bit 1 parallel to the bore axis 3, the lower ends of the channels being expanded and open on the inside so that the fluid is oriented towards the central bore 13 the circumference of which are embossing plates 19, which thus form an embossing ring.
Jak znázorňují obrázky 3 a 4 jsou v zájmu snížení příliš rychlého opotřebení vrtné korunky 1 tekutinou a úlomky drti ze miny, které tato tekutina sebou unáší, u vstupu do potrubí 22, kterým tekutina naplněná úlomky drti stoupá vzhůru, šikmo ulo ženy kolíky 17 z karbidu tunstenu v místech nejvyššího opotře bení t.j. přibližné proti otvorům 16 kanálů 15 za účelem ochrany' vstupu do potrubí 22 tak, aby se jeho průměr zachoval a žádný příliš velký úlomek drti zeminy nemohl proniknout do potrubí 22 a tím způsobit riziko zablokování vrtné trubky 3.As shown in Figures 3 and 4, in order to reduce excessively rapid wear of the drill bit 1 with fluid and debris from the mine that carries the fluid, at the inlet of the conduit 22 through which the fluid filled with debris rises upwardly accommodates carbide pins 17. tunnel at the points of highest wear, ie approximately against the openings 16 of the channels 15 in order to protect the inlet into the conduit 22 so that its diameter is maintained and no excess soil debris can penetrate into the conduit 22 and thereby risk of blockage of the drill pipe.
Další prvky pro drcení horniny 18 umístěné v otvoru 13 umožňují frakcionaci úlomků a navíc chrání otvor 13.Other rock crushing elements 18 located in the opening 13 allow fractionation of the fragments and additionally protect the opening 13.
Počet a umístění kolíků proti opotřebení 17 a prvků pro drcení horniny 18 je možno měnit v závislosti na počtu a pozici kanálů 15 a razících destiček 19. Tedy v provedení na obrázku 3 má vrtná korunka pět razících destiček 19 uspořádaných mezi otvory 16 pěti kanálů 15, tři kolíky proti opotřebení 17 jsou uspořádány šikmo a jeden prvák pro drcení horniny 18 je umístěn vertikálně. V provedení na obrázku 4 je vrtná korunka opatřena čtyřmi razícími destičkami 19 uspořádanými mezi otvory 16 šesti kanálů 15, tři kolíky proti opotřebení 17 jsou upraveny šikmo a jeden prvek pro drcení horniny 18 je umístěn vertikálně.The number and position of the wear pins 17 and rock crushing elements 18 may vary depending on the number and position of the channels 15 and the embossing plates 19. Thus, in the embodiment of Figure 3, the drill bit has five embossing plates 19 disposed between the holes 16 of the five channels 15, three wear pins 17 are arranged obliquely and one freshman for crushing rock 18 is positioned vertically. In the embodiment of Figure 4, the drill bit is provided with four embossing plates 19 disposed between the holes 16 of the six channels 15, the three wear pins 17 are inclined and one rock crushing element 18 is positioned vertically.
Je samozřejmé, že tento vynález není omezen na popis, /It goes without saying that the present invention is not limited to the description,
který je uveden před některými způsoby provedení, jež však mohou vykazovat ještě určitý počet modifikací, aniž přesáhnou rámec vynálezu. Zejména vrtná korunka znázorněná na obrázcích 2,3 a 4 může být vytvořena z jiných prvků než jsou destičky a může se skládat z prvků obvykle známých jako kolíky nebo čepy.which is presented before some embodiments, but which may still have a certain number of modifications without departing from the scope of the invention. In particular, the drill bit shown in Figures 2,3 and 4 may be formed from elements other than inserts and may consist of elements commonly known as pins or pins.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9200985A FR2686648B1 (en) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | DEVICE FOR ROTOPERCUTANT DRILLING WITH REVERSE FLUID CIRCULATION. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ7993A3 true CZ7993A3 (en) | 1993-08-11 |
Family
ID=9426133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ9379A CZ7993A3 (en) | 1992-01-27 | 1993-01-26 | equipment for vibrating drilling with return circulation of fluid |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05263576A (en) |
CA (1) | CA2088028A1 (en) |
CZ (1) | CZ7993A3 (en) |
DE (1) | DE4302063A1 (en) |
FR (1) | FR2686648B1 (en) |
SK (1) | SK2093A3 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994023172A1 (en) * | 1993-04-05 | 1994-10-13 | Sds Pty. Ltd. | Rotary percussive core drill bit |
KR101145189B1 (en) * | 2009-07-16 | 2012-05-14 | (주)동우기계 | Apparatus for excavation |
KR101065007B1 (en) * | 2011-01-03 | 2011-09-15 | 황사연 | Ground drilling device with flushing air jet direction and injection pressure controlled drilling bits, structural pipe body insertion device including the same, and soft ground reinforcement method |
RU2014120989A (en) * | 2011-10-26 | 2015-12-10 | Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб | IMPROVEMENTS OF A SPLINED DEVICE FOR A RETURN CIRCULAR SHOCK DRILL |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2854461C2 (en) * | 1978-12-16 | 1983-03-10 | Wirth Maschinen- und Bohrgeräte-Fabrik GmbH, 5140 Erkelenz | Countersink hammer |
GB2117428B (en) * | 1982-02-11 | 1985-08-14 | Ennis M S J | Improvements in or relating to rotary percussion core hammers |
GB8611091D0 (en) * | 1986-05-07 | 1986-06-11 | Ennis M S J | Borehole drill construction |
US4819746A (en) * | 1987-01-13 | 1989-04-11 | Minroc Technical Promotions Ltd. | Reverse circulation down-the-hole hammer drill and bit therefor |
FR2634818B1 (en) * | 1988-07-28 | 1992-11-06 | Cogema | DRILLING METHOD AND DEVICE FOR THE STUDY AND EXPLOITATION OF THE BASEMENT |
-
1992
- 1992-01-27 FR FR9200985A patent/FR2686648B1/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-01-21 SK SK2093A patent/SK2093A3/en unknown
- 1993-01-25 CA CA 2088028 patent/CA2088028A1/en not_active Abandoned
- 1993-01-26 DE DE19934302063 patent/DE4302063A1/en not_active Withdrawn
- 1993-01-26 CZ CZ9379A patent/CZ7993A3/en unknown
- 1993-01-27 JP JP1186493A patent/JPH05263576A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4302063A1 (en) | 1993-07-29 |
FR2686648A1 (en) | 1993-07-30 |
JPH05263576A (en) | 1993-10-12 |
SK2093A3 (en) | 1993-09-09 |
FR2686648B1 (en) | 1994-04-15 |
CA2088028A1 (en) | 1993-07-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4690229A (en) | Radially stabilized drill bit | |
US4375242A (en) | Sealed and lubricated rock bit with air protected seal ring | |
US3215215A (en) | Diamond bit | |
US4856601A (en) | Drill bit with flow control means | |
CA2341295A1 (en) | Device for drilling or draining holes in soil or rock | |
EP0872625A3 (en) | Rotary drill bits with nozzles | |
US4111262A (en) | Junk boot | |
US3982596A (en) | Drill bit | |
US5154244A (en) | Transmission sleeve for a down hole hammer | |
GB2350136A (en) | Drill cuttings injection system having an annular injection ring for pumping cuttings into a well annulus | |
EP0584330B1 (en) | Reversible bit bearing for percussion drill | |
CZ7993A3 (en) | equipment for vibrating drilling with return circulation of fluid | |
EP0507610B1 (en) | Uphole hammer | |
US2998088A (en) | Drill bit | |
GB2054008A (en) | Turbo-coring device equipped with a following pipe | |
EP0212809B1 (en) | Rotary drill bit for coring holes in subsurface formations | |
DK169043B1 (en) | auger | |
US3542144A (en) | Well drilling bit | |
EP0336010B1 (en) | Percussion drill with interchangeable downhole or sideways discharging cutting or drilling head | |
SU1231205A1 (en) | Rock-breaking drilling tool | |
SU1474252A1 (en) | Well-drilling apparatus | |
SU1714074A1 (en) | Crown bit | |
SU1737095A1 (en) | Drilling tool | |
SU1543040A1 (en) | Above-bit hydraulic elevator | |
SU1276800A1 (en) | Drilling tool |