Промывочный узел бурового долота Советский патент 1991 года по МПК E21B10/18 

Изобретение относится к породорэзру- шающему инструменту, а именно к их промывочным узлам.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса бурения за счет увеличения надежности работы узла.

На фиг.1 изображен промывочный узел в рабочем положении, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1.

Промывочный узел бурового долота включает корпус 1 с каналом 2, в котором размещен промывочный патрубок 3, выполненный в виде поршня Л с уплотнительным кольцом 5 и с граненой наружной поверхностью, конгруэнтной внутренней поверхности резьбовой втулки 6, служащей для фиксации патрубка 3. Для свинчивания и развинчивания втулки 6 служат торцовые отверстия 7. Между резьбовой втулкой 6 и поршнем 4 установлена пружина 8, которая при спуске долота удерживает промывочный патрубок 3 в полости канала 2 в таком положении, когда его нижний торец не касается стенок скважины 9 и не препятствует спуску долота. Нижний конец патрубка 3 имеет форму усеченной пирамиды с выпуклыми гранями 10, армированными износостойким материалом 11. Грани 10 имеют угол наклона о. , равный углу наклона патрубка 3 к оси долота, а радиус их - R н выполнен равным радиусу скважины Rc . Патрубок 3 оснащен насадкой 12, которая крепится и уплотняется любым известным способом.

Принцип работы промывочного узла заключается в следующем. При спуске долота в скважину пружина 8 удерживает промывочный патрубок 3 в верхнем положении и его нижняя часть располагается на некотором расстоянии от стенки скважины 9, не препятствуя транспортировке долота к забою скважины. После спуска долота начинают прокачивать промывочную жидкость, под давлением которой поршень 4 опускается вниз, сжимая пружину 8, до контакта со стенкой 9 скважины. При вращении долота нижний конец патрубка 3, контактируя со стенками 9 скважины, воспринимает крутящий момент, стремящийся повернуть патрубок 3 вокруг своей оси. Этот крутящий момент через граненые контактные поверхности от патрубка 3 передается на втулку б,

способствуя довинчиванию резьбы, направление которой выбрано совпадающим с направлением вращения долота. Этому способствует и выполнение нижней части

патрубка 3 в виде усеченной пирамиды с выпуклыми гранями, радиус которых равен радиусу скважины. При такой форме промывочный патрубок 3 прилегает к стенке 9 скважины всей боковой поверхностью грани 10, что с одной стороны создает больший крутящий момент, способствующий довинчиванию резьбовой втулки 6, а с другой стороны это препятствует провороту патрубка 3 вокруг своей оси, а следовательно и провороту резьбовой втулки 6, что исключает ее развинчивание. Армировка граней 10 износостойким материалом 11 позволяет выполнять патрубку 3 одновременно и функции калибратора. Эффективность работы последнего повышается благодаря выполнению угла наклона граней 10 к оси патрубка равным углу наклона патрубка к оси долота. Эффективной работе долота способствует и максимальное приближение насадки 12 к

забою скважины, особенно при бурении по мягким породам и породам средней твердости.

Формула изобретения

1.Промывочный узел бурового долота, содержащий корпус с каналом, патрубок с

размещенной в его нижней части насадкой и стопорный элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесс бурения за счет увеличения надеж- ности работы узла, патрубок выполнен в виде подпружиненного поршня, установленного в корпусе с возможностью возвратно-поступательного движения.

2.Узел по п.1, от л и ч а ю щ и и с я тем, что патрубок выполнен с граненой наружной поверхностью, а стопорный элемент - в виде соединенной с корпусом резьбовой втулки с внутренней поверхностью, конгруэнтной наружной поверхности патрубка,

при этом направление резьбы втулки совпадает с направлением вращения долота.

3.Узел по пп.1 и2,отличающий- с я тем. что нижний конец патрубка выполнен в форме усеченной пирамиды с выпуклыми гранями, радиус выпуклости которых равен радиусу долота, а угол их наклона равен углу наклона патрубка к оси долота.

Изобретение относится к породоразру- шающему инструменту гидромониторного типа, а именно к их промывочным узлам. Цель изобретения - повышение эффективности бурения за счет увеличения надежности работы промывочного узла. Промывочный узел включает корпус 1, в ка% нале которого установлен подпружиненный патрубок 3. закрепленный резьбовой втулкой 6, направление резьбы которой совпадает с направлением вращения бурового долота. Контактирующие поверхности патрубка 3 и втулки 6 имеют граневую форму. Нижний конец патрубка 3 имеет форму усеченной пирамиды с выпуклыми гранями, радиус которых равен радиусу скважины, а угол наклона патрубка к оси долота равен углу наклона граней пирамиды. Наружная поверхность граней армирована износостойкими вставками. При спуске долота в скважину пружина 8 удерживает патрубок 3 в верхнем положении, что предохраняет его от контакта со стенкой скважины и возможной поломки. При работе долота патрубок 3 под действием перепада давлений на насадке выдвигается вниз до контакта граней со стенкой скважины, что предотвращает отворот резьбовой втулки 6 с последующим выпадением на забой патрубка 3 и насадки 12. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. СО с о ел hO ел о о о ч$ s Фиъ.1

Фиг.2

Фиг.З