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. E21B 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 и увеличением радиально сжимающих усилий, действующих на стопорное кольцо и выдавливающих его из гнезда из-за увеличенной толщины 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, установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенное в кольцевой расточке гнезда стопорное разрезное кольцо с фиксатором (см. авт.св. СССР №1601310, кл. E21B 10/18, 1990 г.).

Данный промывочный узел имеет достаточно высокую надежность в работе за счет использования фиксатора в виде выступа на верхнем торце стопорного кольца, предотвращающего выдавливание 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 этой зоне это может привести к размыву размещенного в этой полости уплотнительного кольца и, как следствие, к разгерметизации промывочного узла.

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

Указанный технический результат решается тем, что в промывочным узле бурового долота, содержащем 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, согласно изобретению 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.

Достижению поставленного технического результата способствует также и то, что:

- пластины размещены на торце стопорного кольца по хорде, расположенной перпендикулярно оси симметрии кольца.

- утолщенные участки пластин выполнены в вертикальной плоскости Г-образной формы

Такое выполнение промывочного узла позволяет, при одновременном улучшении гидродинамических характеристик промывочного узла и сохранении высокой надежности его работы, упростить его монтаж и демонтаж

На фиг.1 изображен общий вид промывочного узла в разрезе; на фиг.2 - вид промывочного узла по стрелке А.

Промывочный узел содержит корпус 1 (фиг.1) с каналом 2 для подачи очистного агента, выполненным с гнездом 3 под насадку 4 и кольцевой расточкой 5 под стопорное разрезное кольцо 6, уплотнительный элемент 7 и фиксатор 8. Стопорное разрезное кольцо 6 снабжено жестко соединенными с ним пластинами 9, размещенными на его нижнем торце и выполненными из материала с памятью формы, причем свободные торцы пластин 9 выполнены с утолщенными участками 10, взаимодействующими между собой при сжатии стопорного кольца 6. Пластины 9 размещены на торце стопорного кольца 6 по хорде, расположенной перпендикулярно оси его симметрии. Пластины 9 в исходном положении имеют в плане зигзагообразную форму) (фиг.2, правая часть), а в рабочем положении они имеют вид параллелепипеда (фиг.2, левая часть) и контактируют своими утолщенными участками 10 между собой. Утолщенные участки 10 пластин 9 выполнены в вертикальной плоскости Г-образной формы, что способствует удобству монтажа и демонтажа стопорного кольца 6. Кроме того, такое выполнение пластин 9 повышает надежность работы стопорного кольца 6 путем исключения проскальзывания свободных концов пластин 9 одного относительно другого, связанного малой их толщиной.

Монтаж промывочного узла осуществляется следующим образом. В гнезде 3 устанавливают уплотнительный элемент 7 и насадку 4. После этого сжимают стопорное кольцо 6, устанавливают его в кольцевой расточке 5 гнезда 3 и крепят его от радиального сжатия фиксатором 8. В исходном положении пластины 9 имеют зигзагообразную форму, показанную на фиг.2 (правая половина), и они не препятствуют сжатию стопорного разрезного кольца 6, т.к. свободные концы их 10 не контактируют между собой. После установки стопорного кольца 6 пластины 9 нагревают до заранее определенной температуры, которая определяется в лабораторных условиях, и они принимают форму, показанную на левой половине фиг.2. В таком положении пластины 9 входят в контакт своими утолщенными торцами 10 и не дают стопорному кольцу 6 сжаться. Для снятия кольца 6 пластины 9 нагревают до исходной температуры, при которой они занимают первоначальную укороченную зигзагообразную форму, при которой они не препятствуют сжатию, а следовательно, и снятию стопорного кольца 6 для замены изношенных элементов промывочного узла.

Демонтаж промывочного узла осуществляют в обратной последовательности, т.е. вначале пластины 9 приводят в исходное положение, при котором стопорное кольцо 5 может быть сжато для его снятия из кольцевой расточки 5 гнезда 3. После снятия разрезного стопорного кольца 5 производят смену изношенных элементов.

Применение предложенного узла упрощает его монтаж и демонтаж, улучшает гидродинамику промывочного узла и сохраняет надежность его работы, повышая тем самым эффективность работы долота в целом.

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.

1. Промывочный узел бурового долота, содержащий 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, отличающийся тем, что 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. Промывочный узел бурового долота по п. 1, отличающийся тем, что пластины размещены на торце стопорного кольца по хорде, расположенной перпендикулярно оси симметрии кольца.

3. Промывочный узел бурового долота по п. 1, отличающийся тем, что утолщенные участки пластин выполнены в вертикальной плоскости Г-образной формы.