RU2787667C1 - Pdc drill bit with damper and expandable spring stopper for rotating cutters - Google Patents
Pdc drill bit with damper and expandable spring stopper for rotating cutters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2787667C1 RU2787667C1 RU2022120812A RU2022120812A RU2787667C1 RU 2787667 C1 RU2787667 C1 RU 2787667C1 RU 2022120812 A RU2022120812 A RU 2022120812A RU 2022120812 A RU2022120812 A RU 2022120812A RU 2787667 C1 RU2787667 C1 RU 2787667C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutter
- groove
- spring stopper
- annular
- cutters
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к инструменту для бурения скважин.The present invention relates to a well drilling tool.
В последние годы в глубоком бурении нашли широкое применение бесшарошечные долота PDC с алмазными породоразрушающими резцами. Режущая часть этих резцов оснащается поликристаллической алмазной пластиной, припаиваемой или привариваемой к твердосплавной цилиндрической подложке, одинаковой по диаметру с алмазной пластиной. Резец закрепляется в отверстии на лопасти корпуса долота и при его вращении под осевой нагрузкой оказывает режуще - скалывающее воздействие на породу забоя. Технология изготовления алмазных пластин необычайно сложна и трудоемка. Однако, получаемые в результате изготовления резцы PDC обладают уникальными прочностными свойствами и термостойкостью, позволяющими обеспечивать многократное увеличение показателей бурения бесшарошечных алмазных долот по сравнению с трехшарошечными долотами, что делает их применение рентабельным, даже несмотря на очень резкое увеличение их стоимости.In recent years, coneless PDC bits with diamond rock-breaking cutters have found wide application in deep drilling. The cutting part of these cutters is equipped with a polycrystalline diamond plate, soldered or welded to a cylindrical carbide substrate, the same diameter as the diamond plate. The cutter is fixed in the hole on the blade of the bit body and, when it rotates under axial load, has a cutting and shearing effect on the bottom rock. The manufacturing technology of diamond plates is extremely complex and time-consuming. However, the resulting PDC cutters have unique strength properties and heat resistance, which allow them to provide a multiple increase in the drilling performance of coneless diamond bits compared to tricone bits, which makes their use cost-effective, even despite a very sharp increase in their cost.
Известно буровое долото PDC с алмазными резцами [1] («Алмазное долото», «Линия FD», Каталог буровых долот ОАО «Волгабурмаш», 2003, с.31 - 37), принятое в качестве аналога в нашей заявке. Внедрение таких долот позволило довести их применение до 70% всего объема глубокого бурения и получить очень большой экономический эффект. Однако и у этих относительно новых и высокопроизводительных долот имеются слабые стороны. Одна из них - недостаточно высокая стойкость алмазных пластин при высоких осевых нагрузках, при встрече с пропластками более твердых и крепких пород, при воздействии вибраций и колебаний бурильной колонны.Known drill bit PDC with diamond cutters [1] ("Diamond bit", "Line FD", Catalog of drill bits JSC "Volgaburmash", 2003, p. 31 - 37), adopted as an analogue in our application. The introduction of such bits made it possible to bring their use to 70% of the total volume of deep drilling and to obtain a very large economic effect. However, these relatively new and high performance bits also have weaknesses. One of them is the insufficiently high resistance of diamond plates under high axial loads, when they meet interlayers of harder and stronger rocks, when exposed to vibrations and oscillations of the drill string.
Известно другое долото PDC [2] («Алмазное долото PDC с механическим креплением резцов», Патент РФ № 2536901, кл. Е 21В 10/273, 10/573. 2014), принятое за другой аналог нашей заявки. В этом долоте повышение показателей бурения обеспечивается за счет ремонтопригодности и вторичного использования отремонтированного долота. Ремонт заключается в замене положения участка затупившейся или сколовшейся режущей кромки резца PDC другой частью этой же режущей кромки, не принимавшей участия в разрушении породы на забое. Такой ремонт возможен как в заводских условиях, так и непосредственно на буровой. Вместо традиционной пайки резцов в отверстиях на лопастях долота, предложено их механическое закрепление с помощью пары, вставляемых в отверстие вместе с резцом, конических втулок с ответными конусами. Забиваемые друг в друга конические втулки, выполненные из пластичной стали, создают необходимый натяги зажимают резец в отверстии. Для замены рабочего положения режущей кромки отработавшие резцы выбиваются из своих гнезд ударами по выколотке через отверстие со стороны нерабочего торца резца. После разворота вокруг его оси для замены рабочего положения режущей кромки, резец вновь фиксируется в отверстии с помощью пары забиваемых друг в друга пары зажимных втулок. Этот способ крепления резцов позволяет исключить вредный троекратный нагрев, неизбежный при традиционной запайке резцов при изготовлении и ремонте долота, что позволяет значительно повысить стойкость резцов.Another PDC bit is known [2] (“PDC diamond bit with mechanically fastened cutters”, RF Patent No. 2536901, class E 21B 10/273, 10/573. 2014), taken as another analogue of our application. In this bit, the increase in drilling performance is ensured by the maintainability and reuse of the repaired bit. The repair consists in replacing the position of the section of the blunted or chipped cutting edge of the PDC cutter with another part of the same cutting edge that did not take part in the destruction of the rock at the bottom. Such repair is possible both in the factory and directly at the drilling rig. Instead of the traditional soldering of the cutters in the holes on the blades of the bit, it is proposed to fix them mechanically using a pair of conical bushings with reciprocal cones inserted into the hole together with the cutter. Conical bushings hammered into each other, made of ductile steel, create the necessary tightness and clamp the cutter in the hole. To change the working position of the cutting edge, the spent cutters are knocked out of their nests by hitting the drift through the hole from the side of the non-working end of the cutter. After turning around its axis to change the working position of the cutting edge, the cutter is again fixed in the hole using a pair of clamping sleeves driven into each other. This way of fastening the cutters makes it possible to eliminate harmful triple heating, which is inevitable in the traditional sealing of cutters during the manufacture and repair of the bit, which can significantly increase the durability of the cutters.
Известно другое долото PDC [3], (Презентация компании «Смит Битс» корпорации «Шлюмберже» (США), «Новая революция в долговечности резцов PDC». 2013), также принятое за аналог для нашей заявки. В этой презентации сообщалось о применении вращающихся резцов в долотах PDC«ONIX - 360», с непрерывным вращением резцов вокруг своей оси на 360 градусов при использовании во время бурения полной длины режущей кромки резца. В презентации сообщалось о значительном увеличении стойкости такого резца, но ни каких конструктивных сведений, позволяющих осуществить это предложение на практике не имелось. Появление вращающегося резца PDC теоретически позволяло полнее использовать прочностные свойства режущей кромки.Another PDC bit is known [3], (Presentation of Smith Bits by Schlumberger Corporation (USA), “A New Revolution in PDC Cutters Durability”, 2013), also taken as an analogue for our application. This presentation reported on the use of rotary cutters in the PDC "ONIX - 360" bits, with continuous rotation of the cutters around its axis by 360 degrees when using the full length of the cutting edge of the cutter during drilling. The presentation reported a significant increase in the resistance of such a cutter, but there was no constructive information to implement this proposal in practice. The advent of the rotating PDC cutter theoretically made it possible to make fuller use of the strength properties of the cutting edge.
Испытания указанных долот, проведенные в нашей стране, показали, что наряду с положительными свойствами возникли и новые отрицательные. В частности, значительно снизилась ударная стойкость режущей пластины резца. Если ранее при неподвижном креплении резцов в отверстиях при помощи пайки, полностью исключались зазоры между стенками отверстия и резцом, а значит и возможность ударного контакта между ними. Вращающийся вариант резца возможен только при наличии зазора, что неизбежно влечет за собой огромное количество мгновенных ударных контактов при выборке этих зазоров во время непрерывных продольных и поперечных колебаний бурильной колонны, работе долота по забойной рейке или при встрече более твердых пропластков породы. Поэтому возникла насущная необходимость решения проблемы повышения прочностных свойств алмазной пластины резца.Tests of these bits, carried out in our country, showed that along with positive properties, new negative ones also appeared. In particular, the impact resistance of the cutting insert of the cutter has significantly decreased. If earlier, when the cutters were fixed in the holes by soldering, the gaps between the walls of the hole and the cutter were completely excluded, and hence the possibility of shock contact between them. The rotary version of the cutter is possible only in the presence of a gap, which inevitably entails a huge number of instantaneous shock contacts when sampling these gaps during continuous longitudinal and transverse vibrations of the drill string, the operation of the bit along the bottomhole rail, or when meeting harder rock interlayers. Therefore, there was an urgent need to solve the problem of increasing the strength properties of the diamond cutter plate.
Известно другое долото PDC [4] («Буровое долото PDC сдемпферами для вращающихся резцов», Патент РФ № 2768306, кл. Е 21 В10/54, 10/573. 2022), принятое в качестве прототипа для нашей заявки. В этом долоте между торцом резца и дном отверстия под него установлен плоский механический демпфер с толщиной «а» в разжатом состоянии, толщиной «в» в сжатом состоянии и с амплитудой «с» максимально возможного осевого перемещения резца PDC при сжатии демпфера. Для обеспечения возможности осевого перемещения резца PDC и стопора на его пути, на боковой поверхности каждой твердосплавной подложки резца PDC на выбранном расстоянии L от его торца, а также на стенке каждого отверстия под установку резца PDС на расстоянии L2, выполнены две кольцевых канавки, образующие общую совместную полость, в которую через круглое монтажное отверстие снаружи лопасти, введен по посадке скольжения плавающий кольцевой стальной стопор круглого поперечного сечения, позволяющий беспрепятственно вращаться резцу во время его осевого перемещения с созданием демпфирующего эффекта, поглощающего до 70% величины осевого удара на резец PDC. Наличие демпфера значительно снижает хрупкий износ резца. К недостатку прототипа следует отнести сложность выполнения монтажного отверстия малого диаметра, соединяющего совместную полость под плавающий кольцевой стопор с наружной поверхностью лопасти долота в условиях различного положения и ориентации резцов на криволинейных поверхностях лопастей.Another PDC bit is known [4] (“PDC drilling bit with dampers for rotating cutters”, RF Patent No. 2768306, class E 21 B10/54, 10/573. 2022), adopted as a prototype for our application. In this bit, between the end of the cutter and the bottom of the hole, a flat mechanical damper is installed under it with a thickness "a" in the expanded state, a thickness "b" in the compressed state and with an amplitude "c" of the maximum possible axial movement of the PDC cutter when the damper is compressed. To ensure the possibility of axial movement of the PDC cutter and the stopper on its way, on the side surface of each carbide substrate of the PDC cutter at a selected distance L from its end, as well as on the wall of each hole for installing the PDC cutter at a distance L2, two annular grooves are made, forming a common a joint cavity, into which, through a round mounting hole outside the blade, a floating annular steel stopper of circular cross section is inserted along the sliding fit, allowing the cutter to rotate freely during its axial movement with the creation of a damping effect that absorbs up to 70% of the value of the axial impact on the PDC cutter. The presence of a damper significantly reduces the brittle wear of the cutter. The disadvantage of the prototype should include the difficulty of making a mounting hole of small diameter connecting the joint cavity under the floating annular stopper with the outer surface of the bit blade in conditions of different positions and orientations of the cutters on the curved surfaces of the blades.
Целью настоящего изобретения является создание бурового долота PDC с демпфером и стопором для вращающихся резцов, лишенного вышеуказанных недостатков.The aim of the present invention is to provide a PDC drill bit with a damper and a stopper for rotating cutters, devoid of the above disadvantages.
Техническим результатом изобретения является повышение стойкости алмазных долот PDC с вращающимися резцами, их проходки, механической скорости бурения, получение большого экономического эффекта.The technical result of the invention is to increase the durability of PDC diamond bits with rotating cutters, their penetration, mechanical drilling speed, obtaining a large economic effect.
Технический результат достигается тем, что предлагаемое долото PDC содержит стальной корпус с выступающими лопастями, промывочными узлами, расположенными в пазах между лопастями, ниппельной частью с резьбой для присоединения ее к бурильной колонне, отверстиями на поверхности лопастей с размещенными в них вращающимися резцами PDC, в котором на стенках отверстий под резцы и на стенках твердосплавных подложек резцов, выполнена совместная кольцевая полость, образованная полупазом в виде кольцевой канавки на стенке отверстия под резец и полупазом в виде кольцевой канавки на стенке твердосплавной подложки резца, в эту совместную кольцевую полость установлен кольцевой разжимной пружинный стопор со сквозным пазом на боковой поверхности и кольцевой остроугольной заходной фаской, с возможностью сдавливания наружной поверхности корпуса стенкой отверстия за счет уменьшения ширины сквозного паза во время монтажа и последующего ее восстановления при разжатии пружинного стопора внутри совместной кольцевой полости, при этом разница в длине максимальной наружной окружности разжимного пружинного стопора Lразж. в разжатом состоянии (D1) и длиной минимальной наружной окружности Lcжат. в сжатом состоянии (D6), соответствует неравенству: Lразж. - Lсжат.<а, π (D1-D6)<а, где π - известное в математике трансдентное число, равное отношению длины любой окружности к ее диаметру, π= 3,1415…); «а» - ширина сквозной продольной прорези на боковой поверхности корпуса, между торцом резца PDC и дном отверстия под него, установлен плоский демпфер механического типа, толщиной «е» в разжатом состоянии, толщиной «и» в сжатом состоянии и толщиной «д» - максимальной амплитудой возможного осевого перемещения резца при сжатии и разжатии демпфера, на боковой поверхности каждой твердосплавной подложки выполнена кольцевая канавка, глубиной, ограниченной диаметрами D и D2 и длиной L1, начинающейся на расстоянии L от торца резца, а на стенке каждого отверстия под установку резца, выполнена ответная кольцевая канавка, глубиной, ограниченной диаметрами D1 и D и длиной L3, начинающейся на расстоянии L2 от дна отверстия; границы расположения и габариты демпфера, обеих кольцевых канавок и разжимного пружинного стопора связаны следующими соотношениями:The technical result is achieved by the fact that the proposed PDC bit contains a steel body with protruding blades, flushing units located in the grooves between the blades, a nipple part with a thread for attaching it to the drill string, holes on the surface of the blades with PDC rotating cutters placed in them, in which on the walls of the holes for the cutters and on the walls of the hard-alloy substrates of the cutters, a joint annular cavity is made, formed by a half-groove in the form of an annular groove on the wall of the hole for the cutter and a half-groove in the form of an annular groove on the wall of the hard-alloy substrate of the cutter, an annular expanding spring stopper is installed in this joint annular cavity with a through groove on the side surface and an annular acute-angled lead-in chamfer, with the possibility of squeezing the outer surface of the housing by the wall of the hole by reducing the width of the through groove during installation and its subsequent restoration when the spring stopper is released inside the joint ring end cavity, while the difference in the length of the maximum outer circumference of the expandable spring stopper Lrazzh. in the expanded state (D1) and the length of the minimum outer circumference Lc. in a compressed state (D6), corresponds to the inequality: L razzh. - L compressed. <а, π (D1-D6)<а, where π is a transdental number known in mathematics, equal to the ratio of the length of any circle to its diameter, π= 3.1415…); "a" - the width of the through longitudinal slot on the side surface of the body, between the end face of the PDC cutter and the bottom of the hole under it, a flat mechanical damper is installed, with a thickness "e" in the expanded state, a thickness "i" in the compressed state and a thickness "d" - the maximum amplitude of the possible axial movement of the cutter during compression and expansion of the damper, an annular groove is made on the side surface of each carbide substrate, with a depth limited by diameters D and D2 and a length L1, starting at a distance L from the end of the cutter, and on the wall of each hole for installing the cutter, a reciprocal annular groove is made, with a depth limited by diameters D1 and D and a length L3, starting at a distance L2 from the bottom of the hole; the boundaries of the location and dimensions of the damper, both annular grooves and the expandable spring stopper are related by the following relationships:
L1 = б + д; L2 = L+ е; L3 = L1 + д; L4 = L2+ L3; е - и = д.L1 = b + d; L2 = L+ e; L3 = L1 + q; L4 = L2 + L3; e - i \u003d e.
ПЕРЕЧЕНЬЧЕРТЕЖЕЙLIST OF DRAWINGS
Изобретение поясняется чертежами, на которых фиг.1 изображает вид долота PDC снизу, с сечениемА - А, проходящим через осевое сечение одного из резцов PDC, фиг.2 - общий вид разжимного пружинного стопора, фиг.3 - вид резца PDC с установленным на нем разжимным пружинным стопором перед монтажом и сдавливанием его стенкой отверстия под резец, фиг.4 - фрагмент положения разрезного пружинного стопора во время монтажа и сдавливания его стенкой отверстия под резец, фиг.5 - фрагмент верхнего разжатого положения разрезного пружинного стопора, вошедшего внутрь совместной кольцевой полости при разжатом положении разрезного пружинного демпфера, фиг.6 - фрагмент сжатого положения демпфера при нижнем положении разрезного пружинного стопора.The invention is illustrated by drawings, in which figure 1 depicts a view of the PDC bit from below, with section A - A passing through the axial section of one of the PDC cutters, figure 2 - a general view of the expandable spring stopper, figure 3 - view of the PDC cutter mounted on it expandable spring stopper before installation and squeezing it with the wall of the hole for the cutter, Fig.4 - fragment of the position of the split spring stopper during installation and squeezing it with the wall of the hole for the cutter, Fig.5 - fragment of the upper unclenched position of the split spring stopper, which entered the joint annular cavity in the unclenched position of the split spring damper, Fig.6 is a fragment of the compressed position of the damper in the lower position of the split spring stopper.
На фиг.1 позициями обозначены: 1 - корпус долота, 2 - резцы PDC, 3 - лопасти корпуса долота, 4 - полости для обеспечения промывки забоя от шлама, 5 - промывочные узлы.In figure 1, positions are marked: 1 - bit body, 2 - PDC cutters, 3 - bit body blades, 4 - cavities to ensure bottomhole flushing from cuttings, 5 - flushing units.
На фиг.2 дополнительно к вышеуказанным позициямфиг.1, обозначены: 6 - корпус разрезного пружинного стопора, 7 - утолщенная (основная) разжимная пружинная часть корпуса 6, 8 - утонченная (вспомогательная) часть корпуса, а - ширина сквозной продольной прорези на боковой поверхности корпуса 6, б - высота корпуса, «α» (альфа) градусов - угол заходной фаски, D1 -наружный диаметр корпуса разрезного пружинного стопора, D3 -его внутренний диаметр.In figure 2, in addition to the above positions of figure 1, marked: 6 - housing split spring stopper, 7 - thickened (main) expandable spring part of the
На фиг.3, дополнительно к вышеуказанным позициям, обозначены: 9 - кольцевой полупаз на стенке твердосплавной подложки резца, D - диаметр резца PDC, D1 -внутренний диаметр полупаза на стенке отверстия под установку резца, D2- внутренний диаметр полупаза 9, «б» -ширина кольцевой канавки полупаза 9.In figure 3, in addition to the above positions, marked: 9 - annular half-groove on the wall of the carbide substrate of the cutter, D - diameter of the PDC cutter, D1 - inner diameter of the half-groove on the wall of the hole for installing the cutter, D2 - inner diameter of the half-groove 9, "b" - the width of the annular groove of the half-groove 9.
На фиг.4, дополнительно к вышеуказанным позициям, обозначены: 10 - полупаз на стенке отверстия под установку резца, «г» - ширина кольцевой канавки полупаза 10.In figure 4, in addition to the above positions, marked: 10 - half-groove on the wall of the hole for the installation of the cutter, "d" - the width of the annular groove half-
На фиг.5, дополнительно к вышеуказанным позициям, обозначены: 11 - дно резца PDC, 12 - дно отверстия под установку резца PDC, 13 - демпфер в разжатом состоянии.Figure 5, in addition to the above positions, marked: 11 - the bottom of the cutter PDC, 12 - the bottom of the hole for the installation of the cutter PDC, 13 - damper in the expanded state.
На фиг.6, дополнительно к вышеуказанным позициям, обозначен 13 - демпфер в сжатом состоянии.In Fig.6, in addition to the above positions, marked 13 - damper in a compressed state.
Установка резцов PDC начинается с надвигания утонченной (вспомогательной) части разжимного пружинного стопора в кольцевой полупаз на стенке твердосплавной подложки в положение, показанное на фиг.3. Затем на дно отверстия под установку резца PDC помещается плоский демпфер механического типа, как показано на фиг.5. Затем резец с установленным на нем разжимным пружинным стопором начинает вдвигаться с достаточным осевым усилием в отверстие под установку резца в сторону поверхности разжатого демпфера, как показано на фиг.4, до положения, когда кольцевой полупаз на стенке отверстия под установку резца позволит разжимному пружинному стопору полностью разжаться и занять положение, показанное на фиг.5, обеспечивая при этом замок от возможности осевого перемещения, при беспрепятственном вращении резца PDC вокруг своей оси, а при возникновении внезапной ударной нагрузки во время бурения дополнительно возможность перемещаться вдоль оси и сжимать механический демпфер, снижающий мгновенные ударные и вибрационные нагрузки.The installation of PDC cutters begins with pushing the thinned (auxiliary) part of the expandable spring stopper into the annular semi-groove on the wall of the carbide substrate to the position shown in Fig.3. Then, a flat mechanical type damper is placed on the bottom of the hole for installing the PDC cutter, as shown in Fig.5. Then the cutter with the expanding spring stopper installed on it begins to move with sufficient axial force into the hole for installing the cutter towards the surface of the expanded damper, as shown in figure 4, to a position where the annular semi-groove on the wall of the hole for installing the cutter will allow the expanding spring stopper to completely unclench and take the position shown in figure 5, while providing a lock from the possibility of axial movement, with unhindered rotation of the PDC cutter around its axis, and in the event of a sudden shock load during drilling, it is additionally possible to move along the axis and compress the mechanical damper, which reduces instantaneous shock and vibration loads.
В качестве демпфера механического типа плоской формы, предлагается использовать любой известный эластичный материал, например резину, или кнопочную стальную пружину, способный воспринимать и демпфировать ударную нагрузку.As a damper of a mechanical type of a flat shape, it is proposed to use any known elastic material, such as rubber, or a button steel spring, capable of receiving and damping an impact load.
В отечественной и зарубежной практике бурения освоены и успешно применяются наддолотные амортизаторы (забойные демпферы), устанавливаемые всоставе бурильной колонны между долотом и УБТ для гашения продольных и поперечных колебаний, возникающих на забое скважины [5] (А.Г. Калинин «Бурение нефтяных и газовых скважин», учебник для Высшей школы. ЦентрЛитНефтеГаз, М. 2008, с.116, 266-267). В этом источнике имеются данные о том, что некоторые сорта технической резины за цикл могут поглощать 40 - 70 % энергии удара.In domestic and foreign drilling practice, near-bit shock absorbers (bottomhole dampers) have been mastered and successfully used, which are installed as part of the drill string between the bit and drill collar to dampen longitudinal and transverse vibrations that occur at the bottom of the well [5] (A.G. Kalinin “Drilling oil and gas wells", textbook for the Higher School. TsentrLitNefteGaz, M. 2008, p.116, 266-267). In this source, there is evidence that some grades of technical rubber can absorb 40 - 70% of impact energy per cycle.
Материал, толщина и диаметральные размеры рекомендуемых плоских демпферов для различных по размерам резцов долот PDC и для бурения различных по твердости пород, должны подбираться индивидуально. В качестве материала для изготовления корпуса разжимного пружинного стопора может применяться пружинная сталь, например. Ст.65. Все размеры узла крепления для вращающихся резцов должны обеспечивать зазоры, необходимые для беспрепятственного вращения резца и работы демпфера, например, по посадке скольжения. Разрезной пружинный стопор может иметь в поперечном сечении и другую пружинящую конфигурацию, но с условием выполнения вышеуказанных конструктивных признаков. Для обеспечения принудительного момента вращения резца PDC вокруг своей оси при бурении, режущие плоскости алмазных пластин резцов PDC должны быть наклонены относительно плоскости, проходящей через центр пластины и ось долота под острым углом к поверхности забоя и резания породы, последовательно всей длиной режущей кромки.The material, thickness and diametrical dimensions of recommended flat dampers for PDC bits of various sizes and for drilling rocks of various hardness should be selected individually. Spring steel, for example, can be used as a material for the manufacture of the body of the expandable spring stopper. Art.65. All dimensions of the mount for rotating cutters must provide the clearances necessary for the free rotation of the cutter and the operation of the damper, for example, on sliding fit. The split spring stopper may have another spring configuration in cross section, but with the condition that the above design features are met. To ensure a forced moment of rotation of the PDC cutter around its axis during drilling, the cutting planes of the diamond inserts of the PDC cutters must be inclined relative to the plane passing through the center of the plate and the axis of the bit at an acute angle to the surface of the bottomhole and rock cutting, consistently throughout the entire length of the cutting edge.
Для снижения воздействия истирающего трения при вращении и контакте, детали узла крепления резца могут обрабатываться любыми известными антифрикционными покрытиями и смазками.To reduce the impact of abrasive friction during rotation and contact, the parts of the cutter attachment can be treated with any known anti-friction coatings and lubricants.
Поскольку при бурении вся основная нагрузка на породоразрушающий резец PDC воздействует через торец твердосплавной подложки непосредственно на дно отверстия в лопасти, а на резец действуют только, относительно легкие, осевые задвигающие и выдвигающие нагрузки от демпфера, долговечность разжимного пружинного стопора и демпфера может исчисляться многими десятками часов. Это позволяет значительно повысить показатели работы алмазных долот PDC с вращающимися резцами, значительно упростить технологию их изготовления и сборки, получить большой экономический эффект.Since during drilling the entire main load on the PDC rock cutting cutter acts through the end of the carbide substrate directly on the bottom of the hole in the blade, and only relatively light, axial pushing and pulling loads from the damper act on the cutter, the durability of the expandable spring stopper and damper can be many tens of hours . This makes it possible to significantly improve the performance of PDC diamond bits with rotating cutters, greatly simplify the technology of their manufacture and assembly, and obtain a great economic effect.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION
1. «Алмазное долото». «Линия FD». Каталог буровых долот ОАО «Волгабурмаш», 2003. С.34 - 37.1. "Diamond chisel". Line FD. Catalog of drill bits of JSC "Volgaburmash", 2003. P.34 - 37.
2. Богомолов Р.М., Гринев А.М., Крылов С.М. и др. «Алмазное долото с механическим креплением резцов». Патент РФ № 2536901, кл. Е 21 В10/573; F 21 С35/197. 2014.2. Bogomolov R.M., Grinev A.M., Krylov S.M. etc. "Diamond chisel with mechanical fastening of cutters". RF patent No. 2536901, class. E 21 B10/573; F 21 C35/197. 2014.
3. Презентация компании «Смит Битс» (США) корпорации «Шлюмберже», «Новая революция в долговечности резцов PDC», 2013.3. Presentation by Smith Beats (USA) to Schlumberger Corporation, “The New Revolution in PDC Cutter Durability”, 2013.
4. Богомолов Р.М. «Буровое долото PDC c демпферами для вращающихся резцов». Патент РФ № 276 8306, кл. У 21 В 10/34, 2022.4. Bogomolov R.M. "PDC drill bit with dampers for rotating cutters". RF patent No. 276 8306, class. U 21 At 10/34, 2022.
5. Калинин А.Г. «Бурение нефтяных и газовых скважин». Учебник Высшей школы. ЦентрЛитНефтеГаз. М. 2008. С.116, 266 - 267.5. Kalinin A.G. "Drilling of oil and gas wells". Textbook of the Higher School. CenterLitNefteGas. M. 2008. S. 116, 266 - 267.
Claims (12)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2787667C1 true RU2787667C1 (en) | 2023-01-11 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2827238C1 (en) * | 2024-01-24 | 2024-09-23 | Алексей Владимирович Козлов | Drill bit cutter |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA102378C2 (en) * | 2010-03-10 | 2013-07-10 | Юрій Петрович Ліненко-Мельніков | Drill crown with rotary cutters |
| RU2536901C2 (en) * | 2013-04-23 | 2014-12-27 | Открытое акционерное общество "Волгабурмаш" (ОАО "Волгабурмаш") | Diamond drill bit with mechanical attachment of cutters |
| CN105604491A (en) * | 2016-03-16 | 2016-05-25 | 成都迪普金刚石钻头有限责任公司 | PDC cutting tooth based on damping structure |
| US20180258708A1 (en) * | 2012-08-21 | 2018-09-13 | Smith International, Inc. | Drill bit rolling element with retaining ring |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA102378C2 (en) * | 2010-03-10 | 2013-07-10 | Юрій Петрович Ліненко-Мельніков | Drill crown with rotary cutters |
| US20180258708A1 (en) * | 2012-08-21 | 2018-09-13 | Smith International, Inc. | Drill bit rolling element with retaining ring |
| RU2536901C2 (en) * | 2013-04-23 | 2014-12-27 | Открытое акционерное общество "Волгабурмаш" (ОАО "Волгабурмаш") | Diamond drill bit with mechanical attachment of cutters |
| CN105604491A (en) * | 2016-03-16 | 2016-05-25 | 成都迪普金刚石钻头有限责任公司 | PDC cutting tooth based on damping structure |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ONYX 360. Вращающиеся резцы PDC, найдено в Интернет https://www.slb.ru/upload/iblock/32a/broshyura-onyx-360-dlya-1.8.3.1.3.pdf [он-лайн] [найдено 08.12.2022], дата публикации 14.07.2017 в соответствии с сайтом https://web.archive.org/web/20220527054445/https://slb.ru/upload/iblock/32a/broshyura-onyx-360-dlya-1.8.3.1.3.pdf. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2827238C1 (en) * | 2024-01-24 | 2024-09-23 | Алексей Владимирович Козлов | Drill bit cutter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8356398B2 (en) | Modular hybrid drill bit | |
| US4393948A (en) | Rock boring bit with novel teeth and geometry | |
| CA2773331C (en) | Drill bit for earth boring | |
| FI71518B (en) | FRAMEWORK FOR FRAMEWORK WITHOUT FRAMEWORK | |
| US20060260845A1 (en) | Stable Rotary Drill Bit | |
| NO320329B1 (en) | Friction reducing component for drill bits | |
| US6131676A (en) | Small disc cutter, and drill bits, cutterheads, and tunnel boring machines employing such rolling disc cutters | |
| US1999706A (en) | Coupling | |
| US2999541A (en) | Milling tool | |
| US4561508A (en) | Roller-reamer | |
| RU2787667C1 (en) | Pdc drill bit with damper and expandable spring stopper for rotating cutters | |
| US9879482B2 (en) | Expandable diameter drill bit | |
| CN110593767B (en) | Split threads for securing an accessory to a body | |
| EP3225857B1 (en) | Improved bit retainer | |
| US10718165B2 (en) | Roller reamer integral pressure relief assembly | |
| US1399831A (en) | Multiple-stage rotary drill | |
| Timonin et al. | Causes of wear of PDC bits and ways of improving their wear resistance | |
| RU2768306C1 (en) | Pdc drill bit with dampers for rotary cutters | |
| CN108625809A (en) | A kind of stabilizer for repairing the borehole wall with brill | |
| CN112832686A (en) | Quick-change roller bit and rotary drilling rig | |
| RU2774767C1 (en) | Pdc drill bit with shock absorbers on its diameter | |
| CN205577847U (en) | Hob head dowel combination location structure for raise boring machine | |
| AU2021268568B2 (en) | Drill coupler for mitigating torsional vibration | |
| NO300742B1 (en) | cutting tool | |
| RU2785702C1 (en) | Pdc drill bit with expanding spring lock for rotating cutters |