DE1054039B - Bohrmeissel - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bohrmeißel für bergmännische Zwecke, insbesondere für Tiefbohren.

Mit Rücksicht auf den verhältnismäßig langsamen Bohrfortschritt wurde bisher das Diamantbohren nur bei hartem Gebirge auf dem Schürfbohrgebiet angewandt und lediglich in Einzelfällen in ganz harten Schichten bei Erdölbohrungen auf größere Tiefen. In der bisherigen Bohrpraxis war es üblich, in hartem Gestein Diamantbohrkronen zu verwenden und bei Auftreten von weichen Schichten die Krone zu wechseln, um auf schneidendes Bohren überzugehen. Da beim konventionellen Diamantbohren der Bohrfortschritt verhältnismäßig gering war, hatte der Zeitverlust durch Ein- und Ausbau des Gestänges einen prozentual geringen Anteil.

Beim neuerdings zur Anwendung kommenden Turbinenbohren mit Diamantmeißeln wird ein wesentlich schnellerer Bohrfortschritt erzielt, so daß die toten Zeiten des Gestängeausbaues und des Gestängeeinbaues auf die Gesamtleistung und somit Wirtschaftlichkeit einen erheblichen Einfluß haben. Durch den schnelleren Bohrfortschritt tritt in der Zeiteinheit ein Schichtenwechsel häufiger auf, so daß angestrebt werden muß, schwächere weiche Schichten auch mit dem Diamantmeißel durchbohren zu können. Rollenmeißel, passend für harte und weiche Schichten, haben bisher beim Turbinenbohren versagt, da die Rollenlagerung den hohen Turbinendrehzahlen nicht standhält.

Welche Bedeutung der Gestängeeinbau und der Gestängeausbau bei einer Erdölbohrung hat, geht aus folgendem Beispiel hervor. Bei einer Bohrung von 2000 m müssen beim Wechseln des Meißels etwa 6 bis 7 Stunden für einen Roundtrip eingesetzt werden. Da eine vollständige Rotarybohranlage nicht unerhebliche Tagesbetriebskosten verursacht, ist es wichtig, das Bohrerwechseln möglichst zu vermeiden.

Nach der Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß an der Bohrfläclie des Meißels zusammenhängende Schneiden bildende Schneidplättchen, z. B. aus Hartmetall, und härtere gruppenartig zusammengefaßte körnige Schneidelemente, z. B. Diamantsplitter, in Drehrichtung des Meißels betrachtet, abwechselnd hintereinander derartig angeordnet sind, daß die körnigen Schneidelemente nach außen zum Bohrgut hin in Bezug zu den Schneiden der Schneidplättchen vorstehen. Auf diese Weise ist erreicht, daß ein und derselbe Bohrer nicht nur im harten Gestein, sondern auch in weichen Schichten durch schneidendes Bohren arbeiten kann. Das sonst so nachteilige Wechseln der Bohrkronen wird dadurch auf ein erheblich geringeres Maß zurückgeführt.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfin-Bohrmeißel

Anmelder:

Salzgitter Maschinen Aktien.gesellsch.aft, Salzgitter-Bad

Kurt Henning, Braunschweig,
ist als Erfinder genannt worden

dung sind die Schneidplättchen mit einem positiven Schneidwinkel am Grundkörper des Meißels angeordnet. Mit so angeordneten Schneidplättchen können auch sehr weiche Gesteinsschichten durchbohrt werden, ohne daß ein Meißel wechsel aus diesem Grunde notwendig wäre.

Zweckmäßig sind die Schneidplättchen an; dem spiralig verlaufenden nacheilenden Kanten der Spülungskanäle angeordnet. Da diese Kanten ohnehin am Meißel vorhanden sind, brauchen keine besonderen Schneidkanten ausgebildet zu werden.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung als Beispiel dargestellt.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht des Bohrmeißeis von unten;

Fig. 2 ist teils in Ansicht und teils im Längsschnitt eine Darstellung des Meißels;

Fig. 3 zeigt in größerem Maßstab einen Schnitt.

Der Bohrmeißel besteht aus dem Grundkörper 1, den Schneidplättchen 2 und körnigen Schneidelementen 3.

Der Grundkörper ist mit einer mittleren Längsbohrung 4 versehen, mit der der Bohrmeißel am Bohrgestänge befestigt wird. In dem Bohrkörper 1 sind Spülungskanäle 5 —■ beim dargestellten Ausführungsbeispiel drei Spülungskanäle — vorgesehen, durch die hindurch die übliche Spülflüssigkeit an die Bohrsohle geführt wird.

Die Schneidplättchen 2 sind an den nacheilenden Begrenzungskanten 6 der Spülungskanäle 5 angeordnet. Sie bilden dabei eine zusammenhängende spiralige Schneidkante. Als Material für die Schneidplättchen kommt in erster Linie Hartmetall in Betracht.

Die körnigen Schneidelemente 3 sind, wie sich aus Fig. 1 ergibt, gruppenweise zusammengefaßt. Diese Gruppen reichen jeweils bis an die voreilenden Begrenzungskanten 7 der Spülungskanäle 5 heran. Die körnigen Schneidelemente sind in den Grundkörper 1 des Meißels eingebettet (vgl. Fig. 3). Der aus der

809 788/63

Claims (3)

Bettung herausragende Teil der Körner nimmt an der Bohrarbeit teil. Als Material für diese körnigen Schneidelemente kommt in erster Linie Diamant in Frage. Es können aber auch andere harte Stoffe, wie z. B. Silizium-Karbid oder Borkarbid, hierfür Anwendung finden. Wie sich aus Fig. 3 ergibt, stehen die körnigen Schneidelemente nach außen zum Bohrgut hin um ein gewisses Maß in Bezug zu der Schneidkante 6 der Schneidplättchen 2 vor. Dieses Maß ist mit a bezeichnet. Beim Bohren in Erdlöchern mit unterschiedlich harten Gesteinsschichten kommen die Diamantsplitter zur Wirkung, wenn eine harte Gesteinsschicht durchbohrt wird. Die Schneidkanten 6 der Schneidplättchen2 laufen so lange leer mit, bis der Bohrer in weichere Gesteinsschichten kommt. Der Bohrer faßt dann einen stärkeren Span, indem die Diamantsplitter tiefer in das weiche Gestein eindringen. Es kommt dann die Schneidkante 6 der Schneidplättchen 2 zur vollen Wirkung, während die Schneidarbeit der Diamantsplitter zurücktritt. Es tritt auf diese Weise eine gegenseitige Schonung der verschiedenen Schneidkörper ein, so daß dadurch ein häufigeres Wechseln der Bohrkrone vermieden wird. Patentansprüche:

1. Bohrmeißel für bergmännische Zwecke, insbesondere zum Tiefbohren, dadurch gekennzeichnet, daß an der Bohrfläche des Meißels zusammenhängende Schneiden (6) bildende Schneidplättchen (2), z.B. aus Hartmetall, und härtere gruppenartig zusammengefaßte körnige Schneidelemente (3), z. B. Diamantsplitter, in Schneidrichtung abwechselnd hintereinander derart angeordnet sind, daß die körnigen Schneidelemente (3) nach außen zum Bohrgut hin in Bezug zu den Schneiden (6) der Schneidplättchen (2) vorstehen (Maß α).

2. Bohrmeißel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidplättchen (2) mit einem positiven Schneidwinkel (α) am Grundkörper (1) des Meißels angeordnet sind.

3. Bohrmeißel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidplättchen (2) an den spiralig verlaufenden nacheilenden Kanten (6) der Spülungskanäle angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen