Буровое шарошечное долото Советский патент 1993 года по МПК E21B10/24 

Изобретение относится к буровому инструменту, используемому для бурения скважин.

Известно, что при бурении подавляющее число случаев смены долота происходит из-за износа опор вращения шарошки вследствие попадания в полость, где они расположены, абразивной и агрессивной жидкости из скважины. Герметизация полости расположения опор вращения шарошки и смазка их герметизатором - вязко-пластичным веществом, называемым в технике гидропластом, является средством достижения непроницаемости абразивной жидкости в полость расположения опор вращения шарошки.

Целью изобретения является повышение работоспособности опор вращения шарошки, герметизации и смазка их гидропластом для увеличения времени пребывания в работоспособном состоянии долота за забое скважины. Известны

устройства герметизации опор вращения шарошки и, т.к. они относятся к маслонапол- ненным конструкциям с фрикционными уплотнителями упругого типа, располагаемыми между шарошкой и цапфой лапы долота. Такие устройства не обеспечивают на практике достаточно надежную герметизацию, сложны в изготовлении и регулировке, требуют расходной смазки через них для приемлемой их работоспособности.

Предлагаемое устройство осуществляет беззазорное уплотнение при герметизации со свободной подвижностью вращения опорных элементов в сборе шарошки с цапфой лапы долота. Предлагаемое устройство отличается простотой изготовления и новизной в техническом решении шарошечного долота.

На чертеже дано предлагаемое буровое шарошечное долото. Между цапфой 5 лапы долота 6 и шарошкой 8 установлен кольцевой герметизирующий запор с герметизатоw

Ё

00 N3 00 00 Ю Ю

ром из гидропласта. Между нагружным кольцом 1, закрепленным на шарошке 8 и кольцами 2 и 3 закрепленными на цапфе 5 лапы долота 6, в зазорах между ними как радиальными, так и осевыми находится гидропласт 4, который так же заполняет канал а в цапфе и зазоры в сборке шарошки и цапфы, на опорах вращения. Для упрощения технологии посадки колец 1, 2 и 3 их поверхность сопряжения с шарошкой и цапфой смазана полимеризующимся клеем 7. Вся свободная внутренняя полость между шарошкой и цапфой и зазоры между элементами вращения заполнены гидропластом через канал а в цапфе. Отверстие б служит для определения заполнения гидропластом, после чего глушится штифтом 11. Замковый палец 9 имеет проточку для прохода гидропласта по каналу а при заполнении им внутренней полости между шарошкой и цапфой, закрепляет шарошку после сборки замкового подшипника. Кольцо 12 является стопором против осевого смещения колец 2 и 3. Пробка 10 разделяет полость а, заполненную гидропластом от внешней среды вне долота. В этой пробке имеется канал для дросселирования давления внешней среды, в которой находится долото. На чертеже показана сборка одной лапы долота с шарошкой. Три такие сборки комплектуются вместе, образуя шарошечное долото. Таким образом сущность изобретения предусматривает беззазорное уплотнение при герметизации сборки шарошки с цапфой лапы долота с противодав0

5

0

5

0

5

лением на шарошку за счет гидростатического давления в скважине, передаваемого мягко через дросселирующее отверстие в разделительной пробке на гидропласт, разгружая кольцевой запор и шарошку. Гидропласт заполняющий пустоты в сборке шарошки с цапфой, уравновешенный давлением внешней среды через дроссель в пробке, обладая невытеканием, служит препятствием проникновения абразивной жидкости из вне и смазкой опор вращения с использованием отбора тепла от работы трения в опорах вращения, что улучшает смазывающие свойства.

Формула изобретения Буровое шарошечное долото с герметизацией полости опор вращения шарошки, содержащее лапы с центровыми отверстиями и цапфами с продольными каналами, ша- рошки, установленные на цапфах посредством опор вращения и закрепленные замковыми пальцами, узел герметизации с гидропластом, лубрикатор с пробкой-разделителем, размещенной в лубрикаторе со стороны спинки лапы, и полость между цапфой и шарошкой, отличающееся тем, что продольные осевые каналы в цапфах выполнены сквозными и соединены с центровыми отверстиями цапф, пробка-разделительвыполненасдросселирующим отверстием и установлена на сквозном канале цапфы, при этом гидропласт размещен в свободные полости между шарошкой и цапфой в зазоры элементов вращения и в сквозном канале цапфы.

Использование: бурение скважин различного назначения. Сущность: долото включает лапы с центровыми отверстиями и цапфы с продольными каналами, лубрикаторы с пробкой-разделителем и узлы герметизации полости шарошек с гидропластом. Шарошки установлены на цапфах и закреплены посредством замковых пальцев. Продольный канал в цапфе соединен с центровым отверстием в лапе, а пробка-разделитель выполнена с дросселирующим отверстием и установлена в продольном канале цапфы со стороны спинки лапы. Полость между шарошкой и цапфой и сквозной канал заполнены гидропластом, обеспечивающим смазку и герметизацию опоры долота в процессе бурения. 1 ил.