Устройство для шламозащиты опор шарошечных долот

 

(72) Авторы изобретения

В. В. Олиэаренко, П. С. Стрига и A. М. Ст роженкЬ (11} Заявитель

Магнитогорский горно-металлургический инс итут, им. Г. И. Носова ФФ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШЛАМОЗАЩИТЫ ОПОР

ШАРОШЕЧНЫХ ДОЛОТ

Изобретение относится к бурению скважин с продувкой, а именно к уст.ройствам для шламозащиты опор шарошеч-. ных долот

Известно устройство для шламозащиты опор шарошечных долот при бурении сква-: 5 жин с продувкой сжатым воздухом или воздушно" водяной смесью, содержащее основной подпружиненный обратный клапан, корпус которого установлен в центральном продувочном канале ниппе ля долота с образованием кольцевой полости, которая сообщена с продувоч еми каналами лап долота и через радйальные отверстия - с клапанной полостью 1.1). s

Недостатком данного устройства является наличие радиальных окон, соединяющих подкпапанную полость с коль" цевой полостью и каналами лап, что чВ позволяет проникать буровому шламу в подшипники и каналы лап долота при неисправном основном обратном клапа" не.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для шламозащиты опор шарошечных долот, содержащее подпружиненный основной об-, ратный клапан, корпус которого уста" новлен в центральном продувочном канале ниппеля долота с образованием кольцевой полости, которая сообщена с продувочными .каналами лап долота и полостью бурового става через дополнительный обратный клапан, выполненный из гибкого кольца, охватывающего корпус основного клапана, и крышки со сквозным отверстием (2)..

Однако в устройстве гибкое коль-. цо дополнительного клапана ненадежно и недостаточно долговечно s работе.

Это обусловлено тем, что при попада- нии между гибким кольцом и крышкой посторонних включений не обеспечивается плотное прижатие гибкого кольца к крышке, ю .при работе гибкое кольцо вибрирует и многократно перегибается

3 9.453 под действием давления потока сжатого воздуха в зоне контакта с внутренней кольцевой металлической гранью ниппеля долота, которая надрезает гибкое кольцо и под действием давлеHHR потока сажтого воздуха надрезанная часть отрывается.

Цель изобретения — повышение надежности и долговечности работы устройства. о

Указанная цель достигается тем, что гибкое кольцо дополнительного обратного клапана выполнено ступенчатой формы с радиальными прорезями, при этом ступень меньшего диаметра выпол- >s нена в виде лепестков-затворов, из которых, по крайней мере, один снабжен пластинчатой пружиной, установленной в радиальной прорези кольца под лепестком-затвором и закрепленной на крышке.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2ступенчатое гибкое кольцо с лепестками-затворами, общий вид.

Устройство дпя шламозащиты опор шарошечных долот содержит подпружиненный основной обратный клапан, выполненный из корпуса 1, контргайки 2, подпружиненного шара 3, установленного посредством подшарового седла 4 на пружине 5..

Корпус 1 основного обратного клапана установлен в центральном продувочном канале ниппеля 6 долота с обзз разованием кольцевой полости 7, которая сообщена с продувочными каналами

8 лап 9 долота и через дополнительный обратный клапан - с полостью бурового става (не показан). ле

Дополнительный обратный клапан включает ступенчатое гибкое кольцо 10 с радиальной прорезью 11 (фиг. 2), при этом ступень меньшего диаметра выполнена в виде лепестков-затворов

12, и подпружинен Г-образной пружиной, горизонтальный конец 13 которой вставляется в прорезь 11, а вертикальный конец 14 входит в прямоугольный паз 15 крышки 16 со сквозными отверстиями 17. Это предотвращает смещение ступенчатого гибкого кольца 10 с подпружиненным лепесткомзатвором 12 отверстия 17 в крышке 16.

При монтаже ступенчатое гибкое кольцо 10 охватывает корпус 1 основного клапана и прижимается к торцу ниппеля 6 долота крышкой 16.

51 4

Устройство работает следующим образом.

При включении продувки часть потока сжатого воздуха, воздействуя на основной обратный клапан, проходит на забой скважины, очищая его от шлама, при этом другая часть потока сжатого воздуха, воздействуя на дополнительный клапан, огибает лепестокзатвор 12 с расположенным под ним горизонтальным концом 13 Г-образной пружины внутрь кольцевой полости 7 и проходит к опорам долота через продувочные каналы 8.

В случае прекращения продувки основной клапан перекрывает доступ шлама через него к продувочным каналам 8> а лепесток - затвор 12 под воздействием горизонтального конца 13 Г-образной пружины и давления "подушки" сжатого воздуха прижимается к отверстию 17 в крышке 16, предотвращая тем самым проникновение шлама из затрубного пространства к подшипникам опоры долота через кольцевые зазоры между цапфами и шарошками.

Выполнение дополнительного клапана с лепестками-затворами 12 по внутреннему диаметру ступенчатого гибкого кольца 10 позволяет уменьшить площадь соприкосновения дополнительного клапана с поверхностью крышки

16 до размеров, достаточных для перекрытия отверстия 17, а наличие пластинчатой Г-образной пружины позволяет повысить надежность работы устройства.

При этом поверхность лепестказатвора 12 соприкасается с изогнутой поверхностью плоского горизонтального конца Г-образной пружины не по внутренней металлической кромке ниппеля долота, что также повышает безопасность и долговечность работы дополнительного клапана, а следовательно, и всего устройства в целом.

Повышение долговечности дополнительного клапана достигается многократным использованием лепестков-затворов гибкого ступенчатого кольца.

Последнее достигается тем, что после отработки ресурса лепестка-затвора иэ прорези под ним вытаскивается Г-образная пружина, ступенчатое гибкое кольцо поворачивается на угол

60о, а конец пружины вставляется в прорезь под следующим лепесткомзатвором, после чего гибкое кольцо

5 9453 с пружиной монтируется в устройство для дальнейшей работы.

Формула изобретения

Устройство для шламозащиты опор шарошечных долот, содержащее подпружиненный основной обратный клапан, корпус которого установлен в центральном продувочном канале ниппеля долота с образованием кольцевой полости, которая сообщена с продувочюми,каналами лап долота и полостью бурового става через дополнительный обратный клапан, выполненный из гибкого кольца, охватывающего корпус основного клапана, и крышки со сквоз51 6 ным отверстием, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения его надежности и долговечности, гибкое кольцо выполнено ступенчатой формы с радиальными прорезями, при этом ступень меньшего диаметра выполнена в виде лепестков-затворов, из которых, по крайней мере, один снабжен пластинчатой ружиной, установленной в радиальной прорези кольца под лепесткомзатвором и закрепленной на крышке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Н 244981, кл. Е 21 8 9/10, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

0 646025, кл. Е 21 8 9/08, 1969 (прототип).

945351

Составитель Н. Панин

Редактор A. Шишкина ТехредЖ. Кастелевич Корректор Ю. Макаренко

Заказ 5281/42 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делан изобретений и открытий

113б35, Носква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

4 Ю филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4