Способ смазки опор шарошечного долота и узел для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК E21B10/24 

i (Л

ел

о а

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - повышение долговечности опоры. В узлах смазки опор размещают смазывающее вещество. Последнее подают в опоры в процессе бурения за счет воздействия на смазывающее вещество давлением промывочной жидкости. Смазывающее вещество подают последовательно двумя порциями. Последняя порция вещества обладает газогерметизирующими свойствами. Узел для осуществления данного способа содержит резервуар 8 с отверстием 9 в днище, расположенный в корпусе 1 долота и заполненный смазывающим веществом. Узел имеет основную диафрагму (Д) 12, закрепленную на кромке резервуара 8 и расположенную поверх смазывающего вещества. На днище резервуара 8 установлены перфорирующий элемент и дополнительная Д 13, размещенная под Д 12. Объем между Д 12 и 13 заполнен смазывающим веществом с газогерметизирующими свойствами. По мере износа происходит вытеснение смазочного вещества из резервуара 8. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

Фиг.1

315()ьо.

для осуществления данного способа содержит резервуар 8 с отверстием 9 в днище, 1асположенный в корпусе 1 долота и заполненный смазывакидим веществом. Узел имеет основную диафрагму (Д) 12, закрепленную на кромке резервуара 8 и расположенную поверх смазывающего вещества. На днище реИзобретение относится к бурению скважин, в частности к способам смазки опор шарошечных долот и устройствам дпя их осуществления.

Целью изобретения является повышение долговечности опоры.

На фиг.1 изображён шарошечный долот с узлом смазки опор, общий вид; на фиг.2 - узел смазки шарошечного долота в начальный период работы долота; на фиг.З - то же, в заключительный период работы долота.

Способ смазки опор шарошечного долота,, заключается в том, что в каждом узле смазки размещают две отделенных друг от друга порции смазывающего вещества и последовательно подают их в опору шарошечного долота при бурении причем на конечном этапе работы долота в опору подают порцию смазывающего вещества, обладающего как смазывающими, так и герметизирующими свойствами.

Буровое шарошечное долото включае корпус 1 и смонтированное на нем с помощью опорных устройств 2 шарошки 3 . /

Полость каждой из опор шарошек сообщена с узлом 4 смазки.

Зазоры между тьшьной стороной каждой шарошки и соответствующей лапой герметизированы-известным способом, например, с помощью резиновых уплот- нительных колец 5. Полость 6 каждой из опор сообщена каналом 7 с соответствующим узлом 4 смазки. Последний включает резервуар 8 с центральным отверстием 9, закрепленный в полости 10 1 долота.

Резервуар 8 заполнен смазывающим веществом.

Поверх указанного смазывающего вещества в резервуаре 8 размещена основная диафрагма 12, закрепленная на верхней кромке резервуара 8. Под основной диафрагмой 12 размещена доползернуар i 8 у тановлены перфорирующий э.1емент и дополнительная Д 13, размещенная под Д 12. Объем между Д 12 и 13 заполнен смазывающим веществом с Iазогерметизирующими свойствами. По мере износа происходит вытеснение смазочного вещества из резервуара 8. 2 с.п. ф-лы, 3 ип.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

нительная диафрагма 13, также закрепленная на верхней кромке резервуара 8. Пространство между диафрагмами 12 и 13 заполнено смазывающим веществом, обладающим повышенными герметизирующими свойствами.

В качестве примера выполнения приводится такой состав смазочного вещества, обладающего наряду с хорошими смазывающими также и герметизирующими свойствами: 15-18% кальциевого мьш-а; 3-5% чeJпyйчaтoгo графита; 12- 15% смеси полисилоксановс полиэфирной смолой; 6-10% дисульфида молибдена, остальное - минеральное масло.

Эта смазка обладает хорошими про- тйвозадирными и герметизирующими свойствами.

В смазыв ающее вещество могут вводиться частички материалов, обладающих свойством предупреждения прихва- та трущихся поверхностей (серебро, медь, алюминий, цинк, олово, свинец, баббит, графит и др.) в различных сочетаниях и пропорциях. При подаче в изношенную опору содержащиеся в смазочном материале металлические добавки заполняют микротрещины трущихся поверхностей, образуя тонкую пленку, предотвращающую их схватывание и способствующих дополнительной герметизации полости опоры в зоне установки герметизирующих колец, что предотвращает утечку смазочного вещества из опоры.

Сверху на основную диафрагму I2 устанавливается шайба 14, которе1я фиксируется прз инным кольцом 15.

В днище резервуара изнутри установлен перфорирующий элемент 16, который может быть выполнен в виде режущей кромки на центральном отверстии 9 резервуара 8.

Узел смазки опор шарошечного долота работает следующим образом.

5

При вращении долота происходит разбуривание забоя скважины шарошками 3 вращающимися вокруг оси скважины и вокруг собственных осей на опорах 2. По мере утечки смазывающего вещества из полости каждой опоры шарошки давление внутри опоры становится ниже давления в кольцевом пространстве скважины и этот перепад действует на основную диафрагму 12 и через порцию смазывающего вещества между диафрагмами и дополнительную диафрагму 13 - на смазочное вещество, находящееся в резервуаре 8, Последнее подается через канал 7 в полость 6 соответствующей опоры. При этом постепенно, по мере вытеснения смазывающего вещества из резервуара, происходит растягивание диафрагм 13 и 12 и выворачивание диафрагм 12. Порция смазывающего вещества, находящаяся между диафрагмами 12 и 13, играет в это время роль демпфера, предот- вращая 71реждевременный разрыв диаф- рагмы 13 при резких колебаниях давления промывочной жидкости в кольцевом пространстве скважины.

По мере износа опоры происходит вытеснение смазочного вещества из резервуара в полость опоры. При продолжении бурения, в результате этого износа, утечка смазочного вещества происходит более интенсивно и давление внутри опоры падает. Основная диафрагма I2 при этом полностью вы- .ворачивается и перфорируется режущей кромкой перфорирующего элемента 16 (фиг.З). В результате разрыва основной диафраг 12 в полрсть опоры поступает порция находящегося между диафрагмами смазочного вещества с повышенными герметизирующими свойст06061

вами. Подача этого смазочного вещества происходит под воздействием давления в кольцевом пространстве скважины на дополнительную диафрагму 13. Герметизация опоры указанной смазкой препятствует проникновению в ее полость шламовых частиц, что позволяет продлить срок службы опоры.

10

Формула изобретения

30 корпусе долота и заполненным смазывающим веществом, основную диафрагму, закрепленную на кромке резервуара и расположенную поверх смазывающего вещества, отличающийся

„g тем, что, с целью повышения долговеч- ности опоры, снабжен перфорирующим элементом, установленным на днище резервуара, и дополнительной диафрагмой, размещенной под основной, при40 чем объем между основной и дополни- тел|.ной диафрагмами заполнен смазывающим веществом с газогерметизирую- щими свойствами.

П

П

9 б

п.

13

t5

Фиг.г

Фм.З