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JPS62178688A - Lock bit - Google Patents

Lock bit

Info

Publication number
JPS62178688A
JPS62178688A JP31592186A JP31592186A JPS62178688A JP S62178688 A JPS62178688 A JP S62178688A JP 31592186 A JP31592186 A JP 31592186A JP 31592186 A JP31592186 A JP 31592186A JP S62178688 A JPS62178688 A JP S62178688A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
borehole
cutter
head
bit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP31592186A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ロバート・アール・グライムス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hughes Tool Co
Original Assignee
Hughes Tool Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hughes Tool Co filed Critical Hughes Tool Co
Publication of JPS62178688A publication Critical patent/JPS62178688A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、アースボーリングビット、即ちロックビット
に係り、特にボアホール(穿孔された孔)の底面に対し
これに近接して穿孔流体を吐出するために使用される延
長されたノズルを何するロックビットの改良に係る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an earth boring bit, or rock bit, particularly for discharging a drilling fluid close to the bottom of a borehole. It concerns an improvement of the lock bit which uses an extended nozzle.

従来の技術 初期のロータリロックビットに於ては、ロックビットを
冷却し切削物を地表へ流し出すべく、ボアホール内に於
て穿孔流体が吐出されるようになっていた。第二次計界
大戦後に高圧ポンプが出現したことにより、所謂ジェッ
トピットが開発され、穿孔流体の高速の流れを直接ボア
ホールの底面に対し吐出することによって穿孔効率が改
善された。
In the early prior art rotary lock bits, drilling fluid was discharged into the borehole to cool the lock bit and flush cuttings to the surface. With the advent of high-pressure pumps after World War II, so-called jet pits were developed, improving drilling efficiency by discharging a high-speed flow of drilling fluid directly to the bottom of the borehole.

最高の効率は好ましくはノズルの直径の2〜6倍の距離
の範囲内にてノズルをボアホールの底面に近接して配置
することにより達成されるものと考えられる。ボアホー
ルの底面に衝突する穿孔流体の流速が高くなればなるほ
ど、洗浄及び侵食が良好に行われ、また穿孔速度が早く
なる。かるか理由からボアホールの底面に近接してロッ
クビットのヘッドより延在するチューブの下端に設けら
れたノズルに置き代る延長されたジェットノズルが開発
された。
It is believed that the highest efficiency is achieved by placing the nozzle close to the bottom of the borehole, preferably within a distance of 2 to 6 times the nozzle diameter. The higher the flow rate of the drilling fluid impinging on the bottom of the borehole, the better the cleaning and erosion, and the faster the drilling speed. For this reason, an elongated jet nozzle was developed to replace the nozzle at the lower end of the tube extending from the head of the rock bit close to the bottom of the borehole.

商業的に成功を納めているロークリロックビットのコー
ン及び延長されたノズルチューブの従来のジオメトリ−
に於ては、延長されたノズルチューブの直線状の下方部
はビットのコーンとボアホールの壁との間に得られる空
間に起因してビットの軸線に平行である。かくして商業
的に成功を納めているビットに於ける延長されたジェッ
トノズルに使用される種々の(nlれの構造に於ても、
ノズルの吐出方向はビットの軸線に対し平行であり且ボ
アホールの底面に対し実質的に垂直である。
Conventional geometry of cone and extended nozzle tube of commercially successful row relock bits
In this case, the straight lower portion of the elongated nozzle tube is parallel to the axis of the bit due to the space available between the cone of the bit and the wall of the borehole. Thus, the various configurations used for extended jet nozzles in commercially successful bits include:
The discharge direction of the nozzle is parallel to the axis of the bit and substantially perpendicular to the bottom of the borehole.

三つのコーンを有する型式のロックビットに於ては、通
常三つの互いに同一の方向に向けられた延長されたノズ
ルと一つの中央ジェットノズルとが設けられている。ビ
ットのヘッドよりボアホールの底面より離れた位置まで
延在する中央ジェットノズルの機能は、コーンを洗浄し
、切削物を中央領域より中央領域外の領域へ移動させ、
これにより切削物を上昇する復帰流中に捕捉させること
である。かかる構造の欠点は、三つの全ての延長された
ジェットノズルが同一の半径方向位置にてボアホールの
底面に対しほぼ垂直に穿孔流体をii突させ、このこと
により複数個の穿孔流体のジェットのエネルギがボアホ
ールの底面の全領域のうちの比較的小さい環状の部分に
集中されるということである。ボアホールの底面を横切
って掃引作用にて穿孔流体を吐出することが従来より提
案されているが、これらの何れも商業的に大きい成功を
納めるまでには至っていない。
In a three-cone type rock bit, there are usually three mutually oriented elongated nozzles and one central jet nozzle. The function of the central jet nozzle, which extends from the head of the bit to a distance from the bottom of the borehole, is to clean the cone and move cuttings from the central area to areas outside the central area.
This causes the cuttings to be captured in the rising return flow. A disadvantage of such a construction is that all three elongated jet nozzles impinge the drilling fluid approximately perpendicularly to the bottom of the borehole at the same radial location, which reduces the energy of the multiple jets of drilling fluid. is concentrated in a relatively small annular portion of the total area of the bottom of the borehole. It has been proposed in the past to discharge drilling fluid in a sweeping action across the bottom of the borehole, but none of these have met with great commercial success.

発明の概要 本発明の目的は、延長されたジェットノズルを有するロ
ークリロックビットを改善して穿孔効率を向上させ、こ
れにより穿孔速度を向上させることである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to improve a roke relock bit with an elongated jet nozzle to improve drilling efficiency and thereby increase drilling speed.

本発明のかかる目的は、(1)ボアホールの底面に対し
穿孔流体の高速の掃引作用を与え、若しくは(2)穿孔
流体の高エネルギのジェットが直接衝突するボアホール
の底面の部分を増大させるべく、コーン型のロックビッ
トにノズル又はジェットチューブ及び−組のノズルを設
けることによって達成される。各ノズルチューブは、(
1)各組の互いに隣接するカッタの上方及びそれらの間
の位置にてヘッドに接続された入口と、(2)コーン又
はカッタの下端及びボアホールの底面近傍の高さ位置に
設けられた直線状の出口領域とを有している。少なくと
も一つの、ノズルチューブの直線領域の下端には、耐摩
耗性を有する方向付はノズル、即ち偏向ノズルが設けら
れており、該ノズルは穿孔流体の流れの中心線がチュー
ブの直線領域の中心線及びビットの回転軸線より逸れ、
その逸れ量が好ましくは10〜30″の範囲であるよう
、ノズルより流出する穿孔流体を効率的に導くようにな
っている。このノズルはそののど部の直径の2〜6倍に
実質的に等しい距離にてボアホールの底面より隔置され
た位置に配置される。かくして穿孔流体のジェットがボ
アホールの底面に衝突する位置は、従来より商業的に成
功を納めているビットの場合の如くローリングコーンカ
ッタ及び延長されたノズルチューブの構造によってのみ
決定される訳ではない。ノズルを特殊な方向に配向する
ことにより、(1)ボアホールの底面に対し改善された
ジェットの掃引作用を与え、若しくは(2)高エネルギ
のジェットが直接衝突するボアホールの底面の部分を増
大せるべく、方向付はノズルは延長されたノズルチュー
ブの範囲内にて任意の所望の方向に配向されてよい。
Such an object of the present invention is to (1) provide a high-velocity sweeping action of drilling fluid against the bottom surface of the borehole, or (2) increase the portion of the bottom surface of the borehole that is directly impinged by a high-energy jet of drilling fluid. This is accomplished by providing a cone-shaped rock bit with a nozzle or jet tube and a set of nozzles. Each nozzle tube is (
1) an inlet connected to the head at a location above and between adjacent cutters of each set; and (2) a straight inlet located at a height near the lower end of the cone or cutter and the bottom of the borehole. and an exit area. At least one of the nozzle tubes is provided with a wear-resistant oriented or deflected nozzle at the lower end of the straight region, the nozzle having a centerline of the flow of the drilling fluid centered at the center of the straight region of the tube. The line and bit deviate from the axis of rotation,
The deflection is preferably in the range 10 to 30" to effectively direct the drilling fluid exiting the nozzle. The location at which the jet of drilling fluid impinges on the bottom of the borehole is spaced an equal distance from the bottom of the borehole. It is not determined solely by the structure of the cutter and the extended nozzle tube.Orienting the nozzle in a particular direction can (1) provide an improved sweeping action of the jet against the bottom of the borehole; or (2) ) The nozzle may be oriented in any desired direction within the elongated nozzle tube to increase the portion of the bottom surface of the borehole that is directly impinged by the high-energy jet.

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention will be explained in detail below by way of example embodiments with reference to the accompanying figures.

実施例 添付の図に於て、符号11はねじ部15にて図には示さ
れていないドリルストリング部材に接続されるよう構成
されたヘッド13を何するロックビットを示している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the accompanying drawings, reference numeral 11 designates a locking bit with a head 13 configured to be connected at a threaded portion 15 to a drill string member, not shown in the drawings.

ヘッド13は複数個の溶接されたヘッドセクションと、
複数個の延長されたノズル、即ちジェットチューブ17
とよりなっている。各ヘッドセクションは回転可能なカ
ッタ19を支持する図には示されていない片持支持され
た軸受シャフトを有しており、カンタ19は穿孔中ボア
ホールの底面に係合する土掻き崩し歯21を宵している
The head 13 includes a plurality of welded head sections;
A plurality of elongated nozzles or jet tubes 17
It is becoming more and more. Each head section has a cantilevered bearing shaft (not shown) supporting a rotatable cutter 19, which has a scraping tooth 21 that engages the bottom of the borehole during drilling. It's evening.

典型的なロックビットは各カッタと軸受シャフトとの間
に配置された図には示されていないシール装置と潤滑装
置とを有しており、第1図に於ては潤滑装置の外面23
のみが現われている。シール装置及び潤滑装置は互いに
共働して各軸受シャフトと対応するカッタの内面との間
に潤滑液を保持する。
A typical lock bit has a sealing device (not shown) and a lubricating device located between each cutter and the bearing shaft, the outer surface 23 of the lubricating device being shown in FIG.
only appears. The sealing device and the lubricating device cooperate with each other to maintain lubricating fluid between each bearing shaft and the inner surface of the corresponding cutter.

第2図に於て、ヘッド13は流体通路25と連通ずる図
には示されていないキャビティを存しており、流体通路
25は延長されたジェットチューブ17aを貫通して下
方へ延在しており、湾曲部27と直線部、即ち垂直部2
9とを含んでいる。
In FIG. 2, the head 13 has a cavity (not shown) communicating with a fluid passageway 25, which extends downwardly through the elongated jet tube 17a. The curved part 27 and the straight part, that is, the vertical part 2
9.

チューブ17a、従ってその直線部29の下端には耐摩
耗性を何する先細状のジェットノズル31が設けられて
いる。ジェットノズル31は該ノズルのすぐ上のチュー
ブの長手方向軸線より穿孔流体の流れを偏向させること
のない対称形、即ち方向付を行わないノズルである。ノ
ズル31はノズル及びチューブに設けられた互いに整合
する溝に係合する弾性スナップリング33により保持さ
れており、適当な溝内に1茨人されたOリング32によ
りチューブ内にてシールされている。かくしてノズル3
1より流出する穿孔流体の流t134は、ビットの長手
方向軸線及びチューブ17aの直線部2つに対し実質的
に平行に流れる。更にノズル31の下端35は、穿孔流
体の流れの中心に於て測定した場合に於て、第2図乃至
第4図に於て仮想線にて示された歯21が穿孔中ビット
11の回転により対応するカッタと共に回転することに
より全ての歯の共働作用によって形成されるボアホール
の底面37上の穿孔流体の衝突領域よりノズルの直径の
2〜6倍の距離の範囲内にあることが好ましい。
A tapered jet nozzle 31 for wear resistance is provided at the lower end of the tube 17a, thus the straight portion 29 thereof. Jet nozzle 31 is a symmetrical or undirected nozzle that does not deflect the flow of drilling fluid away from the longitudinal axis of the tube immediately above the nozzle. The nozzle 31 is retained by a resilient snap ring 33 that engages matching grooves in the nozzle and tube, and is sealed within the tube by an O-ring 32 placed in the appropriate groove. . Thus nozzle 3
1 flows substantially parallel to the longitudinal axis of the bit and to the two straight sections of tube 17a. Furthermore, the lower end 35 of the nozzle 31 has teeth 21, shown in phantom in FIGS. preferably within a distance of 2 to 6 times the diameter of the nozzle from the impingement area of the drilling fluid on the bottom surface 37 of the borehole formed by the cooperative action of all the teeth by rotating with the corresponding cutter. .

他の一つのジェットチューブ17bが第3図に示されて
おり、該チューブはスナップリング41によりチューブ
内に保持されOリング42によりシールされた非対称形
、即ち方向付はノズル39を有している。ノズル39の
下端43も穿孔流体の流れの中心に沿ってM1定した場
合に於て、ボアホールの底面37よりノズルの直径の2
〜6倍の距離の範囲内に位置していることが好ましい。
Another jet tube 17b is shown in FIG. 3 having an asymmetrical or oriented nozzle 39 retained within the tube by a snap ring 41 and sealed by an O-ring 42. . When the lower end 43 of the nozzle 39 is also M1 along the center of the flow of the drilling fluid, the diameter of the nozzle is 2 mm from the bottom surface 37 of the borehole.
It is preferable to be located within a range of ~6 times the distance.

この場合穿孔流体の流れ45は10〜30°の好ましい
角度にてビットの中心線又はチューブの直線部の中心線
より偏向される。
In this case, the flow of drilling fluid 45 is deflected from the centerline of the bit or the centerline of the straight section of the tube at a preferred angle of 10 to 30 DEG.

第三のノズル、即ちジェットチューブ17cが第4図に
示されており、このチューブはスナップリング49によ
り保持され0リング48によりシールされており、好ま
しくは10〜30″の角度にて穿孔流体の流れ51をビ
ットの中心線又はチューブ17cの直線部より斜めに偏
向させるよう構成された非対称形ノズル47を有してい
る点に於て、第3図に示されたチューブと実質的に同一
である。このチューブの場合にも、ノズルの下端53は
穿孔流体の流れ51の中心線に沿って見てボアホールの
底面よりノズルの直径の約2〜6倍の距離の位置に配置
されている。
A third nozzle, jet tube 17c, is shown in FIG. 4 and is retained by a snap ring 49 and sealed by an O-ring 48, and is preferably configured to direct the drilling fluid at an angle of 10-30''. The tube is substantially identical to the tube shown in FIG. In the case of this tube as well, the lower end 53 of the nozzle is located at a distance of about 2 to 6 nozzle diameters from the bottom of the borehole as viewed along the centerline of the drilling fluid flow 51.

第6図より明らかである如く、各方向付はノズル39及
び47は先細状の方向付はノズルであり、理想的にはそ
の内部通路がそれを流れる流体をチューブの直線領域の
中心線より偏向させる非対称形であるよう非対称形のノ
ズルである。球面半径R1を有する上面73はノズル直
径又はのど部直径と呼ばれる直径りの円筒と交差してい
る。第6図の断面に現われる円筒面75は半径R2に対
し接線をなし、球面状の上面73と滑かに接続されてい
る。また円筒面75は球面半径R1に対し接線をなす半
径R3に対し接線をなしている。ノズルの人口には通常
の面取り部76が設けられている。スナップリング溝7
7が設けられており、抜溝は一方の側に切欠部79を有
しており、これによりノズルの挿入や取外しを行う場合
に図には示されていないプライヤを挿入してスナップリ
ングを操作し得るようになっている。
As is clear from FIG. 6, each oriented nozzle 39 and 47 is a tapered oriented nozzle whose internal passage ideally deflects the fluid flowing through it away from the centerline of the straight region of the tube. It is an asymmetrical nozzle so that it is asymmetrical. The upper surface 73, which has a spherical radius R1, intersects a cylinder with a diameter called the nozzle diameter or throat diameter. The cylindrical surface 75 appearing in the cross section of FIG. 6 forms a tangent to the radius R2, and is smoothly connected to the spherical upper surface 73. Further, the cylindrical surface 75 is tangential to the radius R3, which is tangential to the spherical radius R1. The nozzle nozzle is provided with a conventional chamfer 76. Snap ring groove 7
7 is provided, and the extraction groove has a notch 79 on one side, so that when inserting or removing the nozzle, pliers (not shown in the figure) can be inserted to operate the snap ring. It is now possible to do so.

第5図に示されている如く、カッタを越えてビットの中
心線に沿ってボアホールの底面へ向ケチ穿孔流体の一部
を導くべく、ヘッド13の中央部には中央ジェットノズ
ル83が配置されている。
As shown in FIG. 5, a central jet nozzle 83 is disposed in the center of the head 13 to direct a portion of the drilling fluid past the cutter and along the centerline of the bit toward the bottom of the borehole. ing.

耐摩耗性を有するノズルインサート91を受入れる肩部
87を備えたスリーブ85が符号8つにて示された位置
に於てヘッド13に溶接されており、インサート91は
スリーブ85に設けられた肩部93に当接している。0
リング95がノズルインサート91の外面97及びこれ
に対向する溝の面に対し圧縮されている。ねじを有する
中空のリテーナ101がスリーブ85に設けられたねじ
103に係合し、これによりノズルインサート91を保
持している。本発明に特別に関連している訳ではないが
、ヘッドを構成する各脚部は第5図に部分的に示されて
いる如く潤滑装置107を内部に有している。
A sleeve 85 with a shoulder 87 for receiving a wear-resistant nozzle insert 91 is welded to the head 13 at a location indicated by 8, the insert 91 being attached to the shoulder 87 of the sleeve 85. It is in contact with 93. 0
A ring 95 is compressed against the outer surface 97 of the nozzle insert 91 and the opposing surface of the groove. A threaded hollow retainer 101 engages threads 103 in the sleeve 85 and thereby holds the nozzle insert 91. Although not particularly relevant to the present invention, each leg constituting the head has a lubricating device 107 therein, as partially shown in FIG.

方向付はノズルの方向は適当な接着剤を用いて、又は幾
つかの可能な機械的固定装置(図示せず)の何れかを用
いて維持される。
Orientation of the nozzle is maintained using a suitable adhesive or using any of several possible mechanical fixing devices (not shown).

作動に於ては、穿孔流体がドリルストリング及びロック
ビット11を経てポンプ送りされ、ドリルストリング及
びロックビットはカッタ19の歯21によって土が掻き
崩され、その切削物が地表へ押し流されるよう回転され
る。好ましい実施例を経て流れる穿孔流体は四つの流れ
に分割される。
In operation, drilling fluid is pumped through the drill string and lock bit 11, and the drill string and lock bit are rotated so that the teeth 21 of the cutter 19 break up soil and force the cuttings to the surface. Ru. The drilling fluid flowing through the preferred embodiment is divided into four streams.

そのうちの三つの流れはノズル31.39.47を経て
流出し、他の一つは中央ジェットノズル83を経て流出
する。一つ又はそれ以上の方向付はノズルが装置された
延長されたノズル31.3つ、47の方向により、それ
ら三つのノズルより流出する三つの穿孔流体のジェット
は、延長されたチューブの軸線及びビットの軸線に平行
に延長されたジェットノズルのすぐ下方の領域とは異な
る領域にてボアホールの底面に衝突し得るようになる。
Three of the streams exit via the nozzles 31, 39, 47 and the other one via the central jet nozzle 83. The orientation of one or more of the elongated nozzles 31, 47 in which the nozzles are arranged ensures that the three jets of drilling fluid exiting the three nozzles are aligned with the axis of the elongated tube and It is possible to impinge on the bottom of the borehole in a region different from the region immediately below the jet nozzle, which extends parallel to the axis of the bit.

種々のノズルを種々の方向に配向し得ることにより、よ
り効率的な洗浄及びボアホールの1底面に対するより効
率的な侵食を行い、これにより穿孔速度を向上させる掃
引作用を使用することが可能になる。最高の効率は各ノ
ズルの下端がノズルののど部の直径の実質的に2〜6倍
に等しい距離にてボアホールの底面より隔置された位置
に配置される場合に達成される。
The ability to orient the different nozzles in different directions makes it possible to use a sweeping action that provides more efficient cleaning and more efficient erosion of one bottom surface of the borehole, thereby increasing the drilling speed. . The highest efficiency is achieved when the lower end of each nozzle is spaced from the bottom of the borehole by a distance substantially equal to two to six times the diameter of the nozzle throat.

以」二に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であ
ることは当業者にとって明らかであろう。
In the following, the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, but the present invention is not limited to such embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. It will be clear to those skilled in the art that

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に従って構成された延長されたジェット
ノズルを有するスリーコーン型のロックビットを示す傾
斜図である。 第2図はボアホールの底面に対し垂直に穿孔流体を衝突
させるよう構成された従来の方向付されていない構造の
一つの延長されたジェットチューブ及び焼結タングステ
ンカーバイドよりなるノズルを示す縦断面図である。 第3図及び第4図は所定の傾斜された角度範囲にて対応
するチューブより穿孔流体を排出させる非対称形のノズ
ル、即ち方向付はノズルを含む延長されたチューブの一
部を示す部分縦断面図である。 第5図は中央ジェットノズル及び対応するヘッド及び潤
滑装置の一部を示す部分縦断面図である。 第6図は第3図及び第4図に示されたジェットチューブ
に使用される方向付はノズルの拡大部分縦断面図である
。 11・・・ロックビット、13・・・ヘッド、15・・
・ねじ部、17・・・延長されたノズル(ジェットチュ
ーブ)、19・・・カッタ、21・・・歯、23・・・
外面、25・・・流体通路、29・・・直線部、31・
・・ジェットノズル、32・・・0リング、33・・・
スナップリング。 34・・・穿孔流体の流れ、35・・・下端、37・・
・ボアホールの底面、39・・・方向付はノズル、41
・・・スナップリング、42・・・0リング、43・・
・下端、45・・・穿孔流体の流れ、47・・・非対称
形のノズル。 48・・・0リング、49・・・スナップリング551
・・・穿孔流体の流れ、53・・・下端、73・・・上
面、75・・・円筒面、76・・・面取り部、77・・
・切欠部、79・・・切欠部、83・・・中央ジェット
ノズル、85・・・スリーブ、87・・・肩部、91・
・・ノズルインサート。 93・・・肩部、95・・・0リング、97・・・外面
、99・・・溝の面、101・・・リテーナ、103・
・・ねじ、107・・・潤滑装置 特許出願人  ヒユーズ・ツール・カンパニーニー・ニ
ス・ニー
FIG. 1 is a perspective view of a three-cone rock bit with an elongated jet nozzle constructed in accordance with the present invention. FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of one elongated jet tube and sintered tungsten carbide nozzle of conventional undirected construction configured to impinge drilling fluid perpendicularly to the bottom of the borehole. be. Figures 3 and 4 show an asymmetrical nozzle for ejecting drilling fluid from a corresponding tube at a predetermined inclined angular range; It is a diagram. FIG. 5 is a partial longitudinal sectional view of the central jet nozzle and the corresponding head and part of the lubricating device. FIG. 6 is an enlarged partial longitudinal cross-sectional view of the oriented nozzle used in the jet tube shown in FIGS. 3 and 4. FIG. 11...Rock bit, 13...Head, 15...
- Threaded portion, 17... Extended nozzle (jet tube), 19... Cutter, 21... Teeth, 23...
Outer surface, 25...Fluid passage, 29...Straight portion, 31.
...Jet nozzle, 32...0 ring, 33...
snap ring. 34... Flow of drilling fluid, 35... Lower end, 37...
・Bottom of the borehole, 39... Nozzle with direction, 41
...Snap ring, 42...0 ring, 43...
- Lower end, 45... Flow of drilling fluid, 47... Asymmetrical nozzle. 48...0 ring, 49...snap ring 551
... Flow of drilling fluid, 53 ... Lower end, 73 ... Upper surface, 75 ... Cylindrical surface, 76 ... Chamfered portion, 77 ...
- Notch, 79... Notch, 83... Central jet nozzle, 85... Sleeve, 87... Shoulder, 91...
...Nozzle insert. 93...Shoulder part, 95...0 ring, 97...Outer surface, 99...Groove surface, 101...Retainer, 103...
...Screw, 107...Lubricating device patent applicant Hughes Tool Company Knee Varnish Knee

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ヘッドより延在する片持支持された軸受シャフト
に担持された複数個の回転可能なカッタと、前記ヘッド
内のキャビティよりボアホールの底面へ向けて穿孔流体
を導くノズルとを有する型式の改良されたロックビット
にして、 それぞれ前記ヘッドと接続された入口領域と、実質的に
直線状の出口領域とを有する複数個の半径方向に互いに
隔置されたノズルチューブと、所定の直径ののど部を有
し、一つ又はそれ以上の前記チューブの前記出口領域に
設けられ、ボアホールの底面より前記のど部の直径の実
質的に2〜6倍の距離の範囲内にて前記カッタの端部に
近接して配置された下端を有する方向付けノズルと、各
方向付けノズルは掃引作用にて前記ボアホールの底面に
衝突するよう前記ロックビットの中心線及び通路の直線
部に対し傾斜した出口流を形成する非対称形の通路を有
していることと、 を含み、穿孔流体の高速の流れの少なくとも一つは穿孔
中に於ける切削物の排除及び前記ボアホールの底面に対
する侵食を向上させるべく前記チューブの延長部及び前
記ロックビットの軸線に平行に前記ノズルチューブより
下方の領域以外の領域に於て前記ボアホールの底面に衝
突するよう構成された改良されたロックビット。
(1) A type having a plurality of rotatable cutters carried on a cantilevered bearing shaft extending from a head, and a nozzle for directing drilling fluid from a cavity in the head toward the bottom of the borehole. An improved lock bit includes a plurality of radially spaced nozzle tubes each having an inlet region connected to the head and a substantially straight outlet region, and a throat of a predetermined diameter. an end of the cutter located in the exit region of one or more of the tubes within a distance of substantially 2 to 6 times the diameter of the throat from the bottom of the borehole; a directional nozzle having a lower end disposed proximate to a directional nozzle, each directional nozzle directing an outlet flow that is inclined relative to the centerline of the lock bit and a straight section of the passageway to impinge on the bottom surface of the borehole in a sweeping action. forming an asymmetrical passageway, wherein at least one of the high velocity flow of drilling fluid flows through the tube to enhance cutting removal during drilling and erosion of the bottom surface of the borehole. An improved lock bit configured to impinge on the bottom surface of the borehole in an area other than an area below the nozzle tube parallel to the extension of the lock bit and the axis of the lock bit.
(2)ヘッドより延在する片持支持された軸受シャフト
に担持された複数個の回転可能なカッタと、前記ヘッド
よりボアホールの底面へ向けて穿孔流体を導くノズルと
を有する型式の改良されたロックビットにして、 それぞれ前記ヘッドと接続された湾曲した入口領域と、
前記カッタの先端近傍の高さ位置にて終り穿孔中ボアホ
ールの底面近傍に位置する実質的に直線状の出口領域と
を有する三つの半径方向に互いに隔置されたノズルチュ
ーブと、 所定の直径ののど部を有し、前記三つのチューブのうち
の二つのチューブの各々の前記出口領域に設けられ、前
記ボアホールの底面より前記のど部の直径の実質的に2
〜6倍の距離の範囲内にて前記カッタの端部に近接して
配置された下端を有する先細状の方向付けノズルと、 各方向付けノズルは前記ロックビットの中心線及び通路
の直線領域に対し種々の角度にて傾斜した出口流を形成
する非対称形の通路を有していることと、 前記三つのチューブのうちの一つのチューブの前記出口
領域に設けられ、前記ボアホールの底面よりのど部の直
径の実質的に2〜6倍の距離の範囲内にて前記カッタの
端部に近接して配置された下端を有し、前記ロックビッ
トの中心線に対し実質的に平行な出口流を形成するよう
構成された方向付けを行わない先細状の対称形のノズル
と、を有し、前記三つのノズルはそれぞれ切削物の排出
及び前記ボアホールの底面に対する侵食を向上させるべ
く掃引作用にて前記ボアホールの底面の互いに異なる領
域に対し穿孔流体を導くよう構成された改良されたロッ
クビット。
(2) An improved type of rotatable cutter having a plurality of rotatable cutters carried on a cantilevered bearing shaft extending from the head and a nozzle directing the drilling fluid from the head toward the bottom of the borehole. a locking bit, each having a curved inlet area connected to said head;
three radially spaced nozzle tubes having a substantially straight exit region terminating at a height near the tip of the cutter and located near the bottom of the borehole during drilling; a throat provided in the exit region of each of two of the three tubes, the diameter of the throat being substantially 2 mm below the bottom surface of the borehole;
a tapered directing nozzle having a lower end disposed proximate the end of the cutter within a distance of ~6 times; each directing nozzle being in a straight region of the centerline and passageway of the locking bit; an asymmetrical passage forming an outlet flow inclined at various angles to the borehole; having a lower end disposed proximate the end of the cutter within a distance of substantially 2 to 6 times the diameter of the lock bit, and having an exit flow substantially parallel to the centerline of the lock bit. a non-directed tapered symmetrical nozzle configured to form a symmetrical undirected nozzle, each of the three nozzles configured to form a symmetrical non-directed nozzle in a sweeping action to improve cutting evacuation and erosion of the bottom surface of the borehole. An improved lock bit configured to direct drilling fluid to different areas of the bottom of a borehole.
(3)ヘッドより延在する片持支持された軸受シャフト
に担持された複数個の回転可能なカッタと、前記ヘッド
よりボアホールの底面へ向けて穿孔流体を導くノズルと
を有する型式の改良されたロックビットにして、 前記ヘッドの実質的に中央に配置され、穿孔中前記カッ
タを越えて前記ロックビットの中心線に沿って前記ボア
ホールの底面へ向けけて穿孔流体を導くよう構成された
中央ジェットノズルと、それぞれ前記ヘッドと接続され
た湾曲した入口領域と、前記カッタの先端近傍の高さ位
置にて終り穿孔中ボアホールの底面近傍に位置する実質
的に直線状の出口領域とを有する三つの半径方向に互い
に隔置されたノズルチューブと、 所定の直径ののど部を有し、前記三つのチューブのうち
の二つのチューブの各々の前記出口領域に設けられ、前
記ボアホールの底面より前記のど部の直径の実質的に2
〜6倍の距離の範囲内にて前記カッタの端部に近接して
配置された下端を有する先細状の方向付けノズルと、 各方向付けノズルは前記ロックビットの中心線及び通路
の直線領域に対し種々の角度にて傾斜した出口流を形成
する非対称形の通路を有していることと、 前記三つのチューブのうちの一つのチューブの前記出口
領域に設けられ、前記ボアホールの底面よりのど部の直
径の実質的に2〜6倍の距離の範囲内にて前記カッタの
端部に近接して配置された下端を有し、前記ロックビッ
トの中心線に対し実質的に平行な出口流を形成するよう
構成された方向付けを行わない先細状の対称形のノズル
と、を有し、前記三つのノズルはそれぞれ切削物の排出
及び前記ボアホールの底面に対する侵食を向上させるべ
く掃引作用にて前記ボアホールの底面の互いに異なる領
域に対し穿孔流体を導くよう構成された改良されたロッ
クビット。
(3) An improved type of rotatable cutter having a plurality of rotatable cutters carried on a cantilevered bearing shaft extending from the head and a nozzle directing the drilling fluid from the head towards the bottom of the borehole. in a rock bit, a central jet disposed substantially centrally in the head and configured to direct drilling fluid past the cutter and along a centerline of the rock bit toward the bottom of the borehole during drilling; three nozzles each having a curved inlet region connected to said head and a substantially straight outlet region terminating at a height near the tip of said cutter and located near the bottom of the borehole during drilling; radially spaced nozzle tubes, each having a throat of a predetermined diameter, provided in the outlet region of each of two of the three tubes, the throat being further away from the bottom of the borehole; substantially 2 of the diameter of
a tapered directing nozzle having a lower end disposed proximate the end of the cutter within a distance of ~6 times; each directing nozzle being in a straight region of the centerline and passageway of the locking bit; an asymmetrical passage forming an outlet flow inclined at various angles to the borehole; having a lower end disposed proximate the end of the cutter within a distance of substantially 2 to 6 times the diameter of the lock bit, and having an exit flow substantially parallel to the centerline of the lock bit. a non-directed tapered symmetrical nozzle configured to form a symmetrical undirected nozzle, each of the three nozzles configured to form a symmetrical non-directed nozzle in a sweeping action to improve cutting evacuation and erosion of the bottom surface of the borehole. An improved lock bit configured to direct drilling fluid to different areas of the bottom of a borehole.
JP31592186A 1986-01-31 1986-12-29 Lock bit Pending JPS62178688A (en)

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US82510286A 1986-01-31 1986-01-31
US825102 1986-01-31

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JPS62178688A true JPS62178688A (en) 1987-08-05

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SE (1) SE8605202D0 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0353981A (en) * 1989-07-21 1991-03-07 Ricoh Co Ltd Thermal recording material
WO2010077838A3 (en) * 2008-12-16 2010-09-16 Baker Hughes Incorporated Drillable bit nozzle retainer with interchangeable nozzle capability

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WO2010077838A3 (en) * 2008-12-16 2010-09-16 Baker Hughes Incorporated Drillable bit nozzle retainer with interchangeable nozzle capability

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