Буровое шарошечное долото



Буровое шарошечное долото
Буровое шарошечное долото

 


Владельцы патента RU 2410520:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Изобретение относится к шарошечным долотам для бурения скважин с очисткой забоя скважин газообразным агентом. Технический результат - повышение эффективности работы долота за счет улучшения надежности работы обратного клапана путем уравновешивания и снижения возникающих в его материале напряжений. Долото включает лапы со смонтированными на них шарошками и каналами для подачи в опоры шарошек смазывающего и охлаждающего агентов, центральное продувочное сопло с установленной в нем втулкой с двумя диаметрально расположенными боковыми окнами и конусным отражателем. Обратный клапан, выполненный из эластичного материала, установлен внутри втулки для перекрытия ее боковых окон. Особенностью долота является выполнение обратного клапана в виде полого цилиндра с внутренней перегородкой, расположенной диаметрально по всей его высоте, при этом продольная ось перегородки совмещена с плоскостью, проходящей через середину боковых окон. При этом обратный клапан закреплен внутри втулки по всей его высоте своими боковыми участками, расположенными перпендикулярно к продольной оси перегородки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к шарошечным долотам для бурения скважин с очисткой забоя скважин газообразным агентом.

Известно буровое шарошечное долото для бурения скважин с очисткой забоя скважин газообразным агентом, включающее лапы с ниппельной частью и каналами для продувки опор шарошек, центральное продувочное сопло, закрепленную в сопле втулку с боковыми окнами и конусным отражателем, установленным навстречу потоку газообразного агента, и обратный клапан (см. авт. св. СССР №571574, кл. Е21В 10/24, 1974).

Недостатком этого долота является сложность конструкции обратного клапана и неэффективная система защиты опор шарошек от шлама, связанная со схемой размещения обратного клапана в специальном переходнике, расположенном над долотом.

Наиболее близким к предложенному долоту по технической сущности и достигаемому результату является буровое шарошечное долото, включающее лапы со смонтированными на них шарошками и каналами для подачи в опоры шарошек смазывающего и охлаждающего агентов, центральное продувочное сопло с установленной в нем втулкой с двумя диаметрально расположенными боковыми окнами и конусным отражателем и установленный внутри втулки для перекрытия ее боковых окон обратный клапан из эластичного материала (см. авт. св. СССР №947380, кл. Е21В 10/22, 1982 г.).

Основным недостатком данного долота является малая эффективность его работы из-за низкой надежности обратного клапана, особенно при бурении на форсированных режимах с использованием высокопроизводительного компрессорного оборудования. Связано это со спецификой работы обратного клапана из эластичного материала. При подаче очистного агента он оказывает на перекрывающие боковые окна втулки участки эластичного материала неодинаковое воздействие вследствие различного перепада давления на входах боковых окон. Это в свою очередь объясняется как ориентацией боковых окон относительно каналов для продувки опор, так и несоосностью установки сопла относительно оси долота. Разное же давление на входах окон вызывает в эластичном материале различные по величине напряжения, действие которых усугубляется большими пульсациями давления в потоке газообразного агента, заставляющими эти участки интенсивно вибрировать. Это приводит к возникновению остаточных деформаций в эластичном материале вставки вплоть до отрыва свободного конца вставки со стороны наиболее нагруженного участка.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы долота за счет улучшения надежности работы обратного клапана путем уравнивания и снижения возникающих в его материале напряжений.

Поставленный технический результат достигается тем, что в буровом шарошечном долоте, включающем лапы со смонтированными на них шарошками и каналами для подачи в опоры шарошек смазывающего и охлаждающего агентов, центральное продувочное сопло с установленной в нем втулкой с двумя диаметрально расположенными боковыми окнами и конусным отражателем и установленный внутри втулки для перекрытия ее боковых окон обратный клапан из эластичного материала, согласно изобретению обратный клапан выполнен в виде полого цилиндра с внутренней перегородкой, расположенной диаметрально по всей его высоте, при этом ось перегородки совмещена с плоскостью, проходящей через середину боковых окон.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что обратный клапан закреплен внутри втулки по всей его высоте своими боковыми участками, расположенными перпендикулярно к продольной оси перегородки.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен общий вид долота в продольном разрезе по линии А-А на фиг.2; на фиг.2 - сечение Б-Б на фиг.1.

Буровое шарошечное долото включает лапы 1 со смонтированными на них шарошками (не показаны) и каналами 2 для подачи в опоры шарошек смазывающего и охлаждающего агентов и центральное продувочное сопло 3. В продувочном сопле 3 посредством резьбы 12 закреплена втулка 4 с двумя диаметрально расположенными боковыми окнами 5 и конусным отражателем 6 на верхнем конце, ориентированным конической вершиной навстречу потоку газообразного агента. Конусный отражатель 6 выполняет роль сепаратора. Внутри втулки 4 для перекрытия ее боковых окон 5 установлен обратный клапан 7 из эластичного материала. Обратный клапан 7 выполнен в виде полого цилиндра с внутренней перегородкой 8, расположенной диаметрально по всей его высоте, при этом ось перегородки 8 совмещена с плоскостью, проходящей через середину боковых окон 5. Обратный клапан 7 закреплен внутри втулки 4 по всей его высоте своими боковыми участками, расположенными перпендикулярно к продольной оси перегородки 8. Крепление обратного клапана 7 может осуществляться посредством различных клеев или планок 9 с болтами 10 и гайками 11. Могут быть использованы для этой цели и другие известные средства.

В процессе бурения поток газообразного агента, в котором могут быть распылено смазывающе-охлаждающее вещество (например, масло) встречает на входе в ниппельную часть долота препятствие в виде конусного отражателя 6. В результате смазывающе-охлаждающее вещество отделяется от потока, конденсируясь на поверхности конического отражателя 6, и отбрасывается к стенкам полости ниппельной части долота, по которым оно стекает на ее дно. Оттуда смазывающе-охлаждающее вещество вместе с частью газообразного агента по каналам 2 в лапах 1 поступает в опоры шарошек, смазывая их и охлаждая. Очищенный газообразный агент через боковые окна 5 втулки 4 воздействует на боковые стенки обратного клапана 7, выполненного в виде полого цилиндра из эластичного материала, вызывая деформацию цилиндра в поперечном направлении. В этом положении обратный клапан 7 открыт и очищенный воздух беспрепятственно поступает в центральное продувочное сопло 3 и далее на забой скважины. При прекращении подачи газообразного агента обратный клапан 7 за счет упругих свойств эластичного материала восстанавливает свою первоначальную форму и центральное сопло 3 оказывается изолированным от призабойного пространства и тем самым предотвращает попадание жидкого шлама в ниппельную полость долота. При этом благодаря выполнению обратного клапана 7 с внутренней перегородкой 8, расположенной диаметрально по всей его высоте, гарантируется надежная герметизация ниппельной полости за счет плотного прилегания обратного клапана 7 к боковым окнам 5 втулки 4 по всей их высоте. Этому способствует также и симметричное расположение перегородки 8 относительно боковых окон 5, обеспечивающее равномерную нагрузку на всю поверхность обратного клапана 7. Крепление обратного клапана 7 внутри втулки 4 по всей высоте клапана обеспечивает его хорошую центрацию и снижение вероятности возникновения вибрации обратного клапана 7, что также способствует повышению надежности герметизации ниппельной полости долота и, как следствие этого, повышению эффективности работы обратного клапана и предохранению попадания шлама в опоры долота.

Все это в целом повышает эффективность работы бурового долота.

1. Буровое шарошечное долото, включающее лапы со смонтированными на них шарошками и каналами для подачи в опоры шарошек смазывающего и охлаждающего агентов, центральное продувочное сопло с установленной в нем втулкой с двумя диаметрально расположенными боковыми окнами и конусным отражателем и установленный внутри втулки для перекрытия ее боковых окон обратный клапан из эластичного материала, отличающееся тем, что обратный клапан выполнен в виде полого цилиндра с внутренней перегородкой, расположенной диаметрально по всей его высоте, при этом продольная ось перегородки совмещена с плоскостью, проходящей через середину боковых окон.

2. Буровое шарошечное долото по п.1, отличающееся тем, что обратный клапан закреплен внутри втулки по всей его высоте своими боковыми участками, расположенными перпендикулярно к продольной оси перегородки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области буровой техники и может использоваться при производстве буровых шарошечных долот, предназначенных для бурения глубоких скважин с целью добычи нефти и газа.

Изобретение относится к шарошечному породоразрушающему инструменту, а именно к системам смазки опоры долота. .

Изобретение относится к буровой технике, а именно к наддолотным лубрикаторам для смазки опор шарошечных долот в процессе бурения. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к шарошечным долотам и бурильным головкам для бурения скважин. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к шарошечным долотам и бурильным головкам для бурения скважин. .

Изобретение относится к бурению скважин в горной промышленности шарошечными долотами с очисткой забоя воздушно-водяной смесью. .

Изобретение относится к области буровой техники и используется при бурении взрывных скважин с продувкой забоя сжатым воздухом. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к шарошечным долотам и бурильным головкам для бурения скважин. .

Изобретение относится к буровой технике, к конструкции шарошечного долота для бурения скважин, подшипниковым узлам, воспринимающим большие односторонние осевые и радиальные нагрузки

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам буровых шарошечных долот, содержащих лапу с цапфой, выполненных с каналами для подачи смазки, шарошку, закрепленную на цапфе посредством замкового подшипника, и размещенное в выточке уплотнительное эластичное кольцо

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам буровым шарошечных долот

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам буровых шарошечных долот

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к буровым долотам с продувкой забоя воздухом

Изобретение относится к области буровой техники и может быть использовано при изготовлении шарошечных буровых долот

Изобретение относится к области буровой техники и может быть использовано при изготовлении шарошечных буровых долот

Изобретение относится к шарошечному породоразрушающему инструменту, а именно к системам смазки опоры бурового долота. Обеспечивает повышение долговечности опоры бурового долота, возможность обновления смазочного материала в зоне трения в процессе эксплуатации долота. Система смазки бурового шарошечного долота с герметизированными опорами включает узел компенсации смазки в опоре и систему каналов и полостей, соединяющих узел компенсации смазки с зонами трения в опоре. В замковом пальце имеется две полости, не сообщающиеся друг с другом, одна из которых обеспечивает поступление смазочного материала из масляного резервуара через длинный канал в полость опоры, а другая в совокупности с отверстием по оси цапфы обеспечивает отвод из полости опоры отработавшего смазочного материала. Дополнительно имеются два клапана и постоянный магнит, при этом впускной клапан вмонтирован в отверстие по оси цапфы вблизи упорного торца цапфы, выпускной клапан вмонтирован в замковый палец, вблизи спинки лапы, а постоянный магнит расположен в полости замкового пальца, сообщающейся с отверстием по оси цапфы. Смазочная система заполнена смазочным маслом с антизадирными присадками. 1 ил.

Изобретение относится к области буровой техники и может быть использовано при изготовлении шарошечных буровых долот. Обеспечивает повышение надежности и работоспособности долота. Резервуар для смазки опоры бурового шарошечного долота содержит автономный корпус со вставным дном и стопорным устройством, герметично устанавливаемый и жестко закрепляемый в отверстии лапы со стороны затрубного пространства, разделительный элемент между смазкой и промывочной жидкостью, позволяющий регулировать давление на смазку внутри резервуара, коническое резьбовое отверстие с пробкой для заправки смазки, боковую проточку с выходным отверстием на стенке корпуса для соединения с каналом системы смазки в лапе для вакуумирования полости опоры и закачки в нее смазки, а также систему каналов и отверстий для подвода внутрь резервуара промывочной жидкости. Разделительный элемент выполнен подвижным, в виде герметизированного поршня, перемещающегося внутри резервуара в зависимости от разницы давления в затрубном пространстве и внутри полости опоры, при этом на его боковой поверхности выполнена кольцевая проточка, соединенная отверстием с внутренней полостью в поршне со стороны смазки, вершина которой со стороны промывочной жидкости снабжена прорезным лепестковым клапаном, открывающимся при избыточном давлении смазки в опоре для сбрасывания его и закрывающимся при выравнивании давления. 9 ил.

Изобретение относится к области горного дела, а именно к шарошкам буровых долот для бурения скважин большого диаметра под сваи, разработки горных пород. Технический результат заключается в увеличении срока службы шарошки при одновременном снижении трудоемкости изготовления. Шарошка бурового долота содержит корпус, ось, установленную в корпусе на подшипниках, крышку, камеру переменного объема с поршнем, сообщенную с внутренней полостью шарошки. Между крышкой и подшипником, на оси, с возможностью ограниченного осевого перемещения, установлен подпружиненный относительно крышки поршень. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх