Промывочный узел бурового долота


 


Владельцы патента RU 2509861:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение эффективности работы промывочного узла и всего долота. Промывочный узел бурового долота содержит насадку, расположенную в гнезде промывочного канала корпуса долота и закрепленную посредством резьбовой втулки, между верхним торцом которой и дном гнезда установлены дополнительная втулка с радиальными отверстиями и уплотнительный элемент. Дополнительная втулка выполнена с несколькими сквозными осевыми каналами и снабжена гильзами из эластичного материала, закрепленными на ее наружной и внутренней поверхности с возможностью взаимодействия со стенками гнезда промывочного канала и насадки, при этом нижний торец дополнительной втулки имеет выпуклую форму, а верхний торец уплотнительного элемента - ответную вогнутую форму. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту гидромониторного типа, а именно к их промывочным узлам.

Известен промывочный узел бурового долота, содержащий корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством стопорного разрезного кольца, размещенного в кольцевой расточке гнезда (см. Авт.св. СССР №1601310, кл. Е21В 10/18, опубл. в 1990 г.)

Недостатком данного промывочного узла является сравнительно высокая сложность монтажа и демонтажа, т.к. для установки стопорного кольца необходимо деформировать уплотнительный элемент на величину бурта стопорного кольца. Другим недостатком известного устройства является его гидравлическое несовершенство, связанное с образованием свободной полости между торцом насадки и дном гнезда. При сильных перепадах давления в промывочной системе это может привести к размыву размещенного в этой полости уплотнительного кольца и разгерметизации промывочного узла.

Известен также промывочный узел бурового долота, содержащий корпус с каналом и гнездом, в котором посредством резьбовой втулки закреплена насадка с уплотнительным элементом и жестко соединенным с ней узлом передачи крутящего момента (см. Авт.св. СССР №1643696, кл. Е21В 10/18, опубл. в 1991 г.)

К недостаткам данного промывочного узла следует отнести малую надежность из-за высокой вероятности образования кавитационных пузырьков при прохождении жидкости через лопастной диск. Это, как правило, приводит к разрушению внутренней поверхности насадки и выходу промывочного узла из строя, что снижает эффективность работы долота в целом. Другим его недостатком является неполное использование энергии промывочной жидкости для довинчивания резьбовой втулки, что также отрицательно влияет на надежность работы промывочного узла, а следовательно и бурового долота.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является промывочный узел бурового долота, содержащий насадку, расположенную в гнезде промывочного канала корпуса долота и закрепленную посредством резьбовой втулки, между верхним торцом которой и дном гнезда установлены дополнительная втулка с радиальными отверстиями и уплотнительный элемент (см. Авт.св. СССР №1686113, кл. Е21В 10/18, опубл. в 1991 г.)

Недостатком данного промывочного узла является сравнительно невысокая надежность, связанная с возможностью развинчивания резьбовой втулки и скола насадки из-за вибрации и биения верхней втулки. Последнее, в свою очередь, объясняется тем, что верхняя дополнительная втулка выполнена и размещена с возможностью свободного радиального перемещения между стенками гнезда и наружной поверхностью насадки. Это снижает эффективность работы промывочного узла.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение надежности и эффективности работы промывочного узла.

Поставленный технический результат достигается тем, что в промывочным узле бурового долота, содержащим насадку, расположенную в гнезде промывочного канала корпуса долота и закрепленную посредством резьбовой втулки, между верхним торцом которой и дном гнезда установлены дополнительная втулка с радиальными отверстиями и уплотнительный элемент, согласно изобретению дополнительная втулка с несколькими сквозными осевыми каналами и снабжена гильзами из эластичного материала, закрепленными на ее наружной и внутренней поверхности с возможностью взаимодействия со стенками гнезда промывочного канала и насадки, при этом нижний торец дополнительной втулки имеет выпуклую форму, а верхний торец уплотнительного элемента - ответную вогнутую форму.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что дополнительная втулка выполнена с кольцевыми проточками на верхнем торце, а гильзы в продольном сечении имеют Г-образную форму, поперечная часть которых установлена с возможностью взаимодействия с кольцевыми проточками дополнительной втулки.

На чертеже изображен фрагмент промывочного узла в увеличенном масштабе.

Промывочный узел содержит размещенную в гнезде 1 промывочного канала 2 корпуса 3 долота насадку 5, закрепленную посредством резьбовой втулки 4. Между верхним торцом резьбовой втулки 4 и дном гнезда 1 установлены дополнительная втулка 7, выполненная с радиальными отверстиями 8, и торообразный уплотнительный элемент 6, устанавливаемый между торцами дополнительной втулки 7 и резьбовой втулки 4. Дополнительная втулка 7 выполнена с кольцевыми проточками 14 на верхнем торце и несколькими сквозными осевыми каналами 9. При этом она снабжена гильзами 10 и 11, изготовленными из эластичного материала и закрепленными на ее наружной и внутренней поверхностях, взаимодействующих со стенками гнезда 1 промывочного канала 2 и наружной поверхностью насадки 5. Гильзы 10 и 11 в продольном сечении имеют Г-образную форму, поперечная часть которых установлена с возможностью взаимодействия с кольцевыми проточками 14 на верхнем торце дополнительной втулки 7. При этом нижний торец дополнительной втулки 7 имеет выпуклую форму 12, а верхний торец уплотнительного элемента 6 - ответную вогнутую форму 13. Уплотнительный элемент 6 может иметь в поперечном сечении форму прямоугольника, верхняя сторона которого, обращенная в сторону дополнительной втулки 7, выполнена вогнутой формы. Возможны и другие формы выполнения уплотнительного элемента, но предпочтительно с вогнутым верхним торцом.

Принцип работы промывочного узла заключается в следующем. При прокачке промывочной жидкости часть ее попадает через осевые каналы 9 в зону между дополнительной втулкой 7 и уплотнительным элементом 6 и, воздействуя на него, плотно прижимает уплотнительный элемент 6 к стенкам гнезда 1 и насадки 5, обеспечивая надежную герметизацию всего промывочного узла. При вращении долота за счет центробежных сил имеет место биение дополнительной втулки 7 относительно стенок гнезда 1 промывочного канала 2. Это может привести к сколу насадки 5. Для того чтобы избежать это, промывочный узел снабжен гильзами 10 и 11 из эластичного материала, закрепленными на наружной и внутренней поверхностях дополнительной втулки 7 с возможностью взаимодействия со стенками гнезда 1 промывочного канала 2 и наружной поверхности насадки 5. Наличие гильз 10 и 11 позволяет полностью исключить сколы насадки 5, а следовательно и повысить надежность работы промывочного узла. Этому способствует также и то, что нижний торец дополнительной втулки 7 имеет выпуклую форму 12, а верхний торец уплотнительного элемента 6 - ответную вогнутую форму 13. Такая форма контакта уплотнительного элемента 6 и нижнего торца 12 дополнительной втулки 7 гарантирует равномерность деформации уплотнительного элемента 6 и совместного их радиального перемещения относительно стенок гнезда 1 и насадки 5, исключение скола последней.

Предложенный узел более надежен и эффективен в работе по сравнению с прототипом и применение его повышает эффективность работы всего долота и снижает стоимость буровых работ.

1. Промывочный узел бурового долота, содержащий насадку, расположенную в гнезде промывочного канала корпуса долота и закрепленную посредством резьбовой втулки, между верхним торцом которой и дном гнезда установлены дополнительная втулка с радиальными отверстиями и уплотнительный элемент, отличающийся тем, что дополнительная втулка с несколькими сквозными осевыми каналами и снабжена гильзами из эластичного материала, закрепленными на ее наружной и внутренней поверхности с возможностью взаимодействия со стенками гнезда промывочного канала и насадки, при этом нижний торец дополнительной втулки имеет выпуклую форму, а верхний торец уплотнительного элемента - ответную вогнутую форму.

2. Промывочный узел бурового долота по п.1, отличающийся тем, что дополнительная втулка выполнена с кольцевыми проточками на верхнем торце, а гильзы в продольном сечении имеют Г-образную форму, поперечная часть которых установлена с возможностью взаимодействия с кольцевыми проточками дополнительной втулки.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к буровым долотам и компоновкам низа бурильной колонны. Обеспечивает предотвращение вибраций и других отклонений бурового долота и/или компоновки низа бурильной колонны.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Промывочный узел содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством стержневого стопора, размещенного в кольцевой расточке гнезда.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту гидромониторного типа. Буровое долото содержит корпус с рабочими органами и размещенными между ними узлами промывки, включающими полый патрубок, зафиксированный относительно корпуса стопорным буртом.

Изобретение относится к буровым долотам и может использоваться при бурении скважин. Обеспечивает повышение надежности и долговечности бурового долота со сменными промывочными узлами.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы промывочного узла и всего долота.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение эффективности работы всего долота, упрощение монтажа и демонтажа промывочного узла.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы промывочного узла и всего долота.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы долота.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы всего долота.

Группа изобретений относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы всего долота.

Группа изобретений относится к буровым долотам, буровым установкам и способам их использования. Обеспечивает достижение стабильности и уменьшение вибраций бурового долота. Буровое долото содержит внутреннюю полость, сообщенную текучей средой с бурильной колонной, множество резцов и первую калибрующую поверхность из множества калибрующих поверхностей, причем множество калибрующих поверхностей размещены на внешней части бурового долота, причем множество калибрующих поверхностей имеют множество отверстий, сообщенных текучей средой с внутренней полостью, при этом множество калибрующих поверхностей разнесены по окружности бурового долота, причем множество отверстий обеспечивают выход текучей среды из внутренней полости из бурового долота. Множество отверстий содержат по меньшей мере одно отверстие, имеющее большее проходное сечение, чем другие отверстия для создания несбалансированной боковой силы, причем буровое долото выполнено так, что текучая среда непрерывно подается из множества отверстий для достижения стабильности и уменьшения вибрации бурового долота. Буровая установка содержит бурильную колонну, ведущую бурильную трубу, соединенную с бурильной колонной, и указанное буровое долото. Способ бурения искривленного ствола скважины в подземном пласте содержит установку на бурильной колонне указанного бурового долота. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к буровым долотам, преимущественно с алмазным вооружением. Обеспечивает повышение эффективности работы долота благодаря оптимизации режима промывки. Буровое долото включает полый корпус с присоединительной резьбой и лопастями, армированными породоразрушающими элементами, и промывочной системой, содержащей напорные и отводные каналы. Долото снабжено гидравлическим дросселем, размещенным в полости корпуса и выполненным в виде цилиндра с пазами на наружной поверхности и частично совмещенными с напорными и отводными каналами, причем цилиндр жестко соединен с корпусом посредством биметаллических пластин. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к буровым долотам, преимущественно с алмазным вооружением. Обеспечивает повышение эффективности работы долота благодаря оптимизации режима промывки. Буровое долото включает полый корпус с присоединительной резьбой и лопастями, армированными породоразрушающими элементами, и промывочной системой, содержащей напорные и отводные каналы. Напорные каналы оснащены втулками с прямоугольным проходным сечением, в каждой из которых размещена биметаллическая пластина, которая при изменении температуры корпуса меняет проходное сечение напорного канала. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к буровым долотам с алмазным вооружением для бурения скважин без отбора керна. Обеспечивает повышение эффективности работы долота благодаря улучшению режима промывки, предотвращающего прижог долота. Буровое долото включает полый корпус с присоединительной резьбой и лопастями, армированными породоразрушающими элементами, и промывочной системой, содержащей напорные и сдвоенные очистные каналы, одни из которых - отводные - оснащены соплом и сообщены с полостью корпуса, а другие - с центральной камерой на наружной поверхности корпуса. Отводные каналы оснащены втулками с прямоугольным проходным сечением, при этом каждая втулка снабжена биметаллической пластиной, которая жестко соединена с корпусом втулки и при повышении температуры корпуса перекрывает проходное сечение очистного канала. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к алмазным буровым долотам. Технический результат заключается в повышении надежности и эффективности работы алмазного долота, в защите от засорения твердосплавных промывочных насадок. Буровое алмазное долото содержит корпус, выступающие над ним лопасти, оснащенные породоразрушающими и защитными резцами PDC, промывочные твердосплавные насадки в гнездах на корпусе, центральную полость в ниппеле корпуса, систему каналов, подводящих промывочную жидкость к твердосплавным промывочным насадкам. В центральную полость ниппеля установлено устройство для защиты промывочных насадок от засорения, выполненное в виде цилиндра или иного тела вращения, открытого с одного торца и закрытого с другого, с наружным кольцевым буртом со стороны открытого торца для установки и закрепления на ступеньке полости ниппеля, в стенке устройства выполнено множество отверстий круглой или иной формы для прохода промывочной жидкости. Площадь центрального отверстия в ниппеле (SНИП), площадь максимального поперечного сечения устройства (SУСТ), суммарная площадь отверстий в стенке устройства (SБОК) и суммарная площадь сопел промывочных насадок (SНАС) связаны неравенством SНИП>SУСТ>SБОК>SНАС. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к буровой технике, а именно к буровым долотам PDC, и может использоваться при бурении скважин. Обеспечивает повышение надежности и показателей работы долот PDC. Долото PDC включает сварной корпус, состоящий из двух частей - верхней, с присоединительной резьбой, пазами для заворота ключом на бурильной колонне, с внутренней полостью, резьбой для сборки с нижней частью корпуса, также содержащей внутреннюю полость, защитный стакан с плоским дном на дне этой полости, каналы для установки износостойких промежуточных втулок и гидромониторных насадок для прохода промывочной жидкости, лопасти с боковыми и торцевыми резцами PDC. Между плоским торцом в полости нижней части корпуса и защитным стаканом, по поверхности их контакта, установлена сжимаемая плоская круглая эластичная прокладка с отверстиями, ответными положению износостойких промежуточных втулок, при этом концы этих втулок со стороны гидромониторных сменных насадок имеют установочную базу в виде кольцевого упора большего диаметра, чем диаметр отверстия под эти втулки, с кольцевыми пазами с верхней и нижней стороны кольцевого упора под установку ответных пазам герметизирующих уплотнительных колец круглого сечения. 5 ил.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленные в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенное в кольцевой расточке гнезда стопорное разрезное кольцо с фиксатором. Стопорное кольцо выполнено с выступами, расположенными на нижнем торце кольца и смещенными от наружной боковой его поверхности в сторону центра на величину не менее глубины кольцевой расточки гнезда. Фиксатор кольца соединен с одним из выступов с возможностью осевого перемещения, причем свободный конец фиксатора установлен с возможностью взаимодействия с другим выступом при сжатии стопорного кольца. Технический результат заключается в упрощении монтажа и демонтажа промывочного узла, улучшении его гидродинамики, сохранении надежности его работы, повышении эффективности работы долота в целом. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленные в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенное в кольцевой расточке гнезда стопорное разрезное кольцо с фиксатором. Насадка выполнена со ступенчатой наружной поверхностью. Стопорное разрезное кольцо снабжено жестко соединенными с ним пластинами из материала с памятью формы, размещенными на нижнем торце стопорного кольца и выполненными в плане с дугообразными торцами, взаимодействующими с наружной поверхностью нижней ступени насадки при сжатии стопорного кольца. Технический результат заключается в упрощении монтажа и демонтажа промывочного узла, улучшении его гидродинамики, сохранении надежности его работы, повышении эффективности работы долота в целом. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленные в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенное в кольцевой расточке гнезда стопорное разрезное кольцо с фиксатором. Один из концевых участков стопорного разрезного кольца снабжен пластиной, жестко соединенной с кольцом и выполненной с глухим пазом на верхнем торце. Второй торцевой участок кольца снабжен щеколдой-стопором, соединенной с кольцом с возможностью поворота посредством оси, при этом свободный конец щеколды в рабочем положении размещен в пазу пластины для взаимодействия с ее боковой стенкой. Технический результат заключается в упрощении монтажа и демонтажа промывочного узла, улучшении его гидродинамики, сохранении надежности его работы, повышении эффективности работы долота в целом. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента. Технический результат заключается в повышении эффективности работы долота в целом. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленные в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенное в кольцевой расточке гнезда стопорное разрезное кольцо с фиксатором. Стопорное разрезное кольцо снабжено жестко соединенными с ним пластинами, размещенными на его нижнем торце и выполненными из материала с памятью формы, причем свободные торцы пластин выполнены с утолщенными участками, взаимодействующими между собой при сжатии стопорного кольца. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх