Способ смазки опор шарошек долота

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ПАТЕНТУ

Кемнтет Реескйекей Федерации пе патентам и тввярпым знакам ри} мою/Оз фЩ336332

{Щ 33Л6. 93 бал. Йю 37-38 (7ф Ивуае-тетввнеское лредлриятие Долото" фй)Звбурдаев АК; т-тозрвюв ВИ„Мурзабеков ТК ЩНауве-тетввтчеа(ое предприятие Долото" фЩ ФПВОВ СМИКИ ОйОР tUAPOtilEK ДОЯ6М

I60 .: б(стеве й®фттвьв газовых и других скважин, а твюеэ лри зтствту)втации буровых шарошечных долот. Сдирай в слособе смазки олор шарошек

Матотэ ююдеюе метвюдистщююго высоколластиеого раеевееля лроизводят нелосредственно (в) КЦ (u) 200134S 1 (Sa)S ЕгЗВЗЕ гг перед слуском долота в скважину до получения смеси. удельный вес которой равен или немногим более удельного веса бурового раствора Масса вводимого мелкодислерсного высоколластичного уиюкелителя может быть олределена из уравнения

М=р (р -р )xV/р -р, где М вЂ” масса вводимого у р т у утяжелитетщ г.. р — удельный вес бурового рас3. твора, г/см; р — удельный вес смазочного мате1 риала, г/см; р — удельный вес утяжелителя

Э.

У г/см; Ч вЂ” объем. смазочного материала в долоте. см. 2ип

2001348

Изобретение относится к технике и технологии. бурения нефтяных, газовых и других скважин и мо;кет быть использовано при эксплуатации буровых шарошечных долот.

Известен способ смазки опор шарошек долота. в котором смазочный материал в опоре шарошек постоянно обновляется за счет смазочного материала из лубрикатора.

Недостаток этого способа смазки заключается в том, что при работе долота в результате больших динамических нагрузок нарушается режим граничного трения, когда возникающие удельные нагрузки превышают грузоподьемность аленки смазочного материала, и она разрывается в местах касания трущихся поверхностей. Кроме того. смазочный материал вымывается более тяжелым буровым раствором, Это приводит к режиму сухого трения. сопровождающегося выделением большого количества тепла и интенсивным износом элементов опор шарошек.

Прототипом изобретения является способ смазки опор шарашек.

Недостаток прототипа заключается в том, что концентрация мелкодисперсного высокопластичного утяжелителя в смазочном материале обеспечивается на заводе беэ учета удельного аеса бурового раствора о каждой конкретной скважине, При этом удельный аес смеси может быть как меньше, так и больше удельного веса бурового рас1вора. B случае, когда удельный аес полученной смеси {после введения на заводе утяжелителя ь смазочный материал) оказался меньше удельного веса бурового раствора в данной скважине, будет происходить вымывание буровым раствором {как более тяжелым агентом) смазочнсго материала из опоры шарошек, что ведет к последующему износу трущихся поверхностей с образованием задиров и питтингов, Однако и черезмерная концентрация утяжелителя в смазочном материале {>25 ), как показали проведенные во ВНИИБТ стендовые испытания, ведет к заклиниванию подшипника скольжения в опоре шарошек, так как радиальные зазоры не превышают 0,05-0,1 мм.

Целью- изобретения является повышение долговечности опор шарошек. а следовательно. и самого долоте за счет нового способа смазки опор шарошек долота.

Это достигается путем введения в смазочный материал мелкодисперсного высокопластичного утяжелитвля и равномерного распределения смазочного материала при работе долота на трущихся п верхностях опоры шарошек.

Для повышения долговечности опор шарошек долота введение в смазочный маб

10 териал мелкодисперсного высокопластичного утяжелителя производят непосредственно перед спуском долота в скважину до получения смеси, удельный вес которой равен или немногим более удельного ввса бурового раствора. При этом масса вводимого в смазочный материал мелкодисперсного высокопластичного утяжелителя определяется из уравнения гдв М вЂ” масса вводимого утяжелитвля, r;

/у - удельная масса бурового раствора, гlсм р1 — удельная масса смазочного материала, г(см; ру — удельная масса утяжвлитвля, rlcaP;

Ч вЂ” обьвм смазочного материала в долоте,см.

Технический рвэуяьтж: смазочный материал. содержащий мвлкодиспврснмй высокопластичный утяжвлитвль требуемой

2 концентрации, не вымывавтся из оперы шврошек долота буровым раетвером, т.е. уаеличивавтся срок пребывания смазочного материала в опоре шарощвк долетев. таким образом. продлевается время работы самоЗ0 го долота до его отказа {повышается вго долговечность). Кроме того, сам утажелитель играет роль твердой смазки, способной выдерживать большие динамические нагрузки, предотвращая развитие процесса

ЗБ износа трущихся поверхностей.

Иэ фигЛ показано шврошвчнов долото со схемой смазки опор шароаек; на фиг.2опора шарошвк долота.

При епособв емвзки в долоте 3 опор шарошвк 2 аутам р®вномврного распрадвления на трущихея поверхностях 3 при работе долота 3 смазочного материале 4 из лубрикатора б, содержащего мелкедиспврсный высокоелвстичный утяжвлитвль 6, 45 введение мелкодисперснего высокопластичного утяжелителя 6 в смазочный матариал 4 производят непаередставнне нервд спуском долота t в скважину до получвння смеси. удельный ввс которой равен или нв. многим более удельного ввсв бурового рвс твора.

При этом масса вводимою мвлкедиспвреного высокопластичноге утяжвлителя для получения смеси (смазочный мвтериал+ бб + утяжельееяь), удельный вес кеторой эаввн или немногим более удельного веса бурового раствора. опредвляйтся из уравнения

2001348 где M — масса вводимого утяжелителя, г; д — удельная масса бурового раствора, г/см:

p1 — удельная масса смазочного материала, г/см; 5

py — удельная масса утяжелителя, г/смз;

V — обьем смазочного материала в долоте, см, Юелкодисперсный высокопластичный утяжелитель, кроме того, обладает способ- 10 мостью образовывать самосмазывающие и яегко притирающиеся коллоидные смеси, которые обволакивают трущиеся noaeðxíoсти 3 тонкой пленкой, защищая их от истирания (играет роль твердой смазки). 15

Облвдая высокой теплопроводностью, утяжелитель способен гасить температурные всвыаки, возникающие в местах точечного евекения трущихся поверхностей 3, отводя теелоот зоны трения и предотвращая таким 20 образом развитие процесса износа.

Способ смазки опор шарошек долота осуществляется следующим образом.

Передспуском долота в скважину, с учеюм конкретного удельного веса бурового 25 раствора, полученного в соответствии с требованиями геолого-технического наряда и режимно-технологической карты, г,ыбираетоя тйп мелкодисперсного высокопластичного утяжелителя и рассчитывается его 30 масса для получения смеси (смазочный материал + утяжелитель), удельный вес которой будет р ееен или немногим более удельного веса бурового раствора. Расчетное количество утяжелителя 6 добавляют в 35

Формула изобретения

1. ОЧОСОБ СМАЗКИ ОЛОР ШАРОШЕК ДОДОТА, включающий введение в смазочный материал мелкодисперсного высокопластичного утяжелителя и заполнение долота смазочным материалом. отличающийся твм. что введение мелкодисперсного высокоплвстичного утяжелителя производят непосредственно перед спуском долота в 45 скважину до получения смеси, плотность которой равна или превышает плотность бурового раствора.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, смазочный материал 4, находящийся в лубрикаторе 5. В процессе спуска долота 1 в скважину и его работы на забое скважины под воздействием динамических колебаний и вибраций. а также под собственным весом смесь смазочного материала 4 и утяжелителя 6 попадает в опору шарошек 2. При этом смазочный материал 4, содержащий мелкодисперсный высокопластичный утяжелитель 6 требуемой концентрации, не вымывается из опоры шарошек 2 долота 1 буровым раствором, т.е. увеличивается срок пребывания смазочного материала в опоре шарошек долоте и таким образом продлевается время работы самого долота до его отказа(повышается его долговечность). Êðoме того, сам утяжелитель 6 играет роль твердой смазки, способной выдерживать большие динамические нагрузки, предотвращая развитие процесса износа трущихся поверхностей, Таким образом увеличивается надежность, долговечность и срок службы опоры шарашек долота. что повышает проходку на долото и рейсовую скорость бурения.

Данное техническое решение может быть реализовано практически в любой конструкции шарашечного долота с герметизироаанными масланаполненными опорами и арсшек, (56) ГОСТ 20692-75 Долота шарошечные, с.2, п,бив.

Патент Франции М 2182287, кл. Е 21 В

9/ОЮ. опублик. 1974. что масса М вводимсаого мелкодисперсного высокопластичного утяжелителя onределяется из уравнения (и -Pl)

Ру Pl где рр - плотность бурового раствора, г/см; р1 - плотность смазочного материала г/см;

py - плотность утяжелителя, г/см;

V - объем смазочного материала в долоте,см.

2001348

Составитель А. ЗабУРдаее

Тещред М,Моргентал 1 оРРектор П. ГеР и

Редактор Л. Волкова

Тираж Ооютиеное

HflO "Поиск" Роспатента

11ЗОЗф Москм. ЖМ. Раувскаа наб., 4/5

Заказ 3124

Производственно-изател з а ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101