ПРОМЫВОЧНЫЙ УЗЕЛ БУРОВОГО ДОЛОТА Российский патент 2014 года по МПК E21B10/60 

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

Известен промывочный узел бурового долота, включающий корпус с каналом для подачи очистного агента, гнездом под насадку и кольцевой канавкой, превышающей двойную толщину стопорного разрезного кольца, концы которого выполнены в виде соединения «шип-паз» и размещенное между дном гнезда и торцом насадки уплотнительное кольцо (см. авт. св. СССР №1148956, кл. Е21В 10/18, 1985 г.).

Недостатком данного промывочного узла является недостаточная надежность в работе, связанная с возможностью размыва концевых участков стопорного кольца отраженным потоком промывочной жидкости. Другой причиной малой надежности известного промывочного узла является увеличение радиально сжимающих усилий, действующих на стопорное кольцо и выдавливающих его из гнезда, что объясняется увеличенной высотой кольцевой канавки.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является 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, опубликован в 1990 г.).

Данный промывочный узел имеет достаточно высокую надежность в работе за счет исключения выдавливания насадки из гнезда корпуса. К недостаткам его можно отнести сравнительно высокую 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.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является упрощение монтажа и демонтажа промывочного устройства и повышение эффективности его работы за счет улучшения гидравлического совершенства.

Поставленный технический результат по первому варианту достигается тем, что 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, согласно изобретению снабжен фиксаторами в виде стержней ступенчатой формы, насадка и гнездо под нее выполнены ответной 2-ступенчатой формы, при этом нижняя ступень насадки по всей высоте боковой поверхности имеет продольные пазы ступенчатой формы для размещения фиксаторов, причем в рабочем положении ступени стержней меньшего размера установлены с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью стопорного разрезного кольца.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что уплотнительный элемент установлен между внутренней поверхностью гнезда малого диаметра и наружной поверхностью верхней ступени насадки.

На фиг.1 изображен общий вид промывочного узла в продольном разрезе в рабочем положении, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Промывочный узел содержит корпус 1 с каналом 2 для подачи очистного агента и гнездом 3 под 2-ступенчатую насадку 4. Гнездо 3 выполнено также 2-ступенчатым и с кольцевой расточкой 5 под стопорное разрезное кольцо 6. Насадка 4 выполнена с продольными пазами 7 на боковой поверхности, имеющими ступенчатую форму и предназначенными для размещения фиксаторов 8 также ступенчатой формы. При этом высота нижней ступени насадки 4 должна обеспечить беспрепятственную установку стопорного разрезного кольца 6 в кольцевой расточке 5 гнезда 3. Это достигается в том случае, когда высота гнезда 3 от верхнего торца стопорного кольца 6 до дна гнезда не менее высоты фиксатора 8. Для герметизации промывочного узла предусмотрен уплотнительный элемент 10, размещенный в кольцевой канавке между стенками гнезда 3 малого диаметра и наружной поверхностью верхней ступени 9 насадки 4.

Монтаж узла осуществляется следующим образом. В гнездо 3 устанавливают уплотнительный элемент 10 и насадку 4 с фиксаторами 8. После этого долото, а следовательно, и промывочный узел, поворачивают в вертикальной плоскости на 180°, в результате чего фиксаторы 8 утапливаются заподлицо с выходным торцом насадки 4, а стопорное кольцо 6 устанавливают в кольцевой расточке 5. После этого долото переворачивают обратно на 180° и фиксаторы 8 занимают рабочее положение, когда их ступени меньшего диаметра контактируют с внутренней поверхностью стопорного кольца 6, предотвращая его сжатие, а следовательно, и выпадение из гнезда 3 как самого разрезного кольца 6, так и насадки 4.

Демонтаж промывочного узла осуществляют в обратной последовательности. Применение предложенного узла упрощает его монтаж и демонтаж и повышает эффективность его работы за счет улучшения гидравлического совершенства.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы промывочного узла и всего долота. Промывочный узел бурового долота содержит 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. Промывочный узел снабжен фиксаторами в виде стержней ступенчатой формы. Насадка и гнездо под нее выполнены ответной 2-ступенчатой формы, при этом нижняя ступень насадки по всей высоте боковой поверхности имеет продольные пазы ступенчатой формы для размещения фиксаторов. В рабочем положении ступени стержней меньшего размера установлены с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью стопорного разрезного кольца. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. 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, отличающийся тем, что он снабжен фиксаторами в виде стержней ступенчатой формы, насадка и гнездо под нее выполнены ответной 2-ступенчатой формы, при этом нижняя ступень насадки по всей высоте боковой поверхности имеет продольные пазы ступенчатой формы для размещения фиксаторов, причем в рабочем положении ступени стержней меньшего размера установлены с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью стопорного разрезного кольца.

2. Промывочный узел бурового долота по п.1, отличающийся тем, что уплотнительный элемент установлен между внутренней поверхностью гнезда малого диаметра и наружной поверхностью верхней ступени насадки.