Промывочный узел бурового долота

Авторы патента:

E21B10/60 - отличающиеся конструкцией каналов или насадок для буровых растворов (для шарошечных долот E21B 10/18; для долот ударного бурения E21B 10/38)

Владельцы патента RU 2505660:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы всего долота. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством стопорного разрезного кольца, размещенного в кольцевой расточке гнезда. Промывочный узел снабжен дополнительным разрезным кольцом, имеющим в продольном сечении ступенчатую форму, при этом дополнительное разрезное кольцо размещено между нижним торцом насадки и верхним торцом стопорного разрезного кольца с возможностью контакта в рабочем положении наружной поверхностью ступени меньшего диаметра с внутренней поверхностью стопорного кольца. 1 ил.

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 с высотой, превышающий 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. Другой причиной малой надежности известного промывочного узла является увеличение радиально сжимающих усилий, действующих на стопорное кольцо и выдавливающих его из гнезда, что объясняется увеличенной высотой 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, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством стопорного разрезного кольца, размещенного в кольцевой расточке гнезда (см. авт.св. СССР №1601310, кл. E21B 10/18, опубликован в 1990 г.).

Данный промывочный узел имеет достаточно высокую надежность в работе за счет исключения выдавливания 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 разгерметизации промывочного узла.

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

Поставленный технический результат достигается тем, что в промывочном узле бурового долота, содержащем корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством стопорного разрезного кольца, размещенного в кольцевой расточке гнезда, согласно изобретению он снабжен дополнительным разрезным кольцом, имеющим в продольном сечении ступенчатую форму, при этом дополнительное разрезное кольцо размещено между нижним торцом насадки и верхним торцом стопорного разрезного кольца с возможностью контакта в рабочем положении наружной поверхностью ступени меньшего диаметра с внутренней поверхностью стопорного кольца.

Выполнение насадки с дополнительным разрезным кольцом достаточной высоты и толщины позволит практически полностью исключить выпадение основного стопорного кольца и тем самым повысить надежность работы промывочного узла при любых режимах промывки. Для этого необходимо, чтобы усилие, необходимое для сжатия дополнительного кольца, было больше усилия, развиваемого промывочной жидкостью при максимальном перепаде давления на насадке.

На чертеже изображен общий вид промывочного узла в продольном разрезе.

Промывочный узел содержит корпус 1 с каналом 2 для подачи очистного агента и гнездом 3 под насадку 4. Гнездо 3 выполнено с кольцевой расточкой 5 под стопорное кольцо 6. Между обращенными один к другому торцами стопорного кольца 6 и насадки 4 размещено дополнительное разрезное кольцо 7, имеющее в продольном сечении ступенчатую форму, причем длина и толщина кольца 7 больше по сравнению с основным кольцом 6. Это обеспечивает дополнительному кольцу 7 большую жесткость по сравнению с основным кольцом 6. Длина и толщина дополнительного разрезного кольца 7 выбираются в зависимости от режима промывки, используемого при работе долотом. Причем, выбранные длина и высота дополнительного разрезного кольца 7 должны предотвратить сжатие основного стопорного кольца 7 и тем самым предохранить его от выпадения при максимальном расходе промывочной жидкости. Возможен вариант фиксации дополнительного кольца 7 от сжатия путем размещения в пазу 9 любого стопора, например, скобы 10. Для герметизации промывочного узла используется уплотнительный элемент 8.

Монтаж узла осуществляется следующим образом. В гнезде 3 устанавливают насадку 4 с уплотнительным элементом 8. После этого сжимают стопорное кольцо 6 и устанавливают его в кольцевой расточке 5 гнезда 3. После этого между обращенными один к другому торцами стопорного кольца 6 и насадки 4 размещают дополнительное разрезное кольцо 7. Поскольку жесткость дополнительного кольца 7 больше, чем у основного 6, то для его сжатия может использоваться специальное приспособление. При этом верхний торец насадки 4 плотно прижимается ко дну гнезда 3 и дополнительно герметизирует зазоры между торцом насадки 4 с дном гнезда 3, а наружная поверхность ступени меньшего диаметра дополнительного кольца 7 контактирует с внутренней поверхностью основного разрезного кольца 6 и тем самым предотвращает его сжатие, а следовательно, и выпадение как самого кольца, так и насадки 4.

Демонтаж промывочного узла осуществляют в обратной последовательности.

Применение предложенного узла повышает надежность его работы.

Промывочный узел бурового долота, содержащий корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством стопорного разрезного кольца, размещенного в кольцевой расточке гнезда, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным разрезным кольцом, имеющим в продольном сечении ступенчатую форму, при этом дополнительное разрезное кольцо размещено между нижним торцом насадки и верхним торцом стопорного разрезного кольца с возможностью контакта в рабочем положении наружной поверхностью ступени меньшего диаметра с внутренней поверхностью стопорного кольца.

Группа изобретений относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы всего долота.

Промывочный узел бурового долота // 2503791

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы долота, упрощение монтажа и демонтажа промывочного узла.

Промывочный узел для бурового долота // 2494218

Изобретение относится к инструменту для бурения скважин. Промывочный узел для бурового долота включает каналы для подвода к забою промывочной жидкости, гнезда на выходе из каналов для размещения износостойких насадок с герметизирующими и стопорными элементами.

Алмазная ступенчатая буровая коронка // 2493351

Изобретение относится к буровым коронкам, армированным природными и искусственными алмазами для бурения глубоких скважин. Обеспечивает увеличение механической скорости бурения, стойкости коронки, повышение сохранности керна.

Промывочный узел бурового долота // 2492310

Изобретение относится к промывочным узлам буровых долот. .

Буровое долото // 2492309

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к долотам для бурения. .

Буровое долото с промывочным узлом // 2489564

Изобретение относится к буровым долотам. .

Коронка для бурения скважин в высокогазоносных пластах // 2482256

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин в пластах с повышенным содержанием газа, где процесс бурения часто сопровождается микровыбросами.

Коронка для бурения скважин в высокогазоносных пластах // 2481460

Коронка для бурения скважин в выбросоопасных пластах (варианты) // 2481457

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к коронкам для бурения скважин по угольным выбросоопасным пластам. .

Промывочный узел бурового долота // 2506400

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы долота. Промывочный узел бурового шарошечного долота с центральной промывочной системой содержит корпус с каналом и гнездом, в котором посредством резьбовой втулки закреплена насадка с уплотнительным элементом и жестко соединенным с ней узлом передачи крутящего момента. Узел передачи крутящего момента образован наклонными пазами, выполненными на внутренней поверхности насадки, при этом направление пазов совпадает с направлением резьбы крепежной втулки, насадка и втулка выполнены с ответными выступами и впадинами на контактирующих поверхностях для передачи крутящего момента, а число пазов соответствует числу шарошек, при этом пазы направлены в межшарошечное пространство и выполнены коноидальной формы. 2 ил.

Промывочный узел бурового долота // 2506403

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы промывочного узла и всего долота. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством стопорного разрезного кольца, размещенного в кольцевой расточке гнезда. Промывочный узел снабжен фиксаторами в виде стержней ступенчатой формы. Насадка и гнездо под нее выполнены ответной 2-ступенчатой формы, при этом нижняя ступень насадки по всей высоте боковой поверхности имеет продольные пазы ступенчатой формы для размещения фиксаторов. В рабочем положении ступени стержней меньшего размера установлены с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью стопорного разрезного кольца. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Промывочный узел бурового долота (варианты) // 2507364

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение эффективности работы всего долота, упрощение монтажа и демонтажа промывочного узла. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством стопорного разрезного кольца, размещенного в кольцевой расточке гнезда. По первому варианту промывочный узел снабжен дополнительными уплотнительными элементами и фиксаторами для разрезного кольца, выполненными в виде стержней ступенчатой формы, причем насадка выполнена со ступенчатыми осевыми сквозными каналами под стержни, высота которых не более высоты насадки, при этом дополнительные уплотнительные элементы размещены на стержнях фиксатора под ступенями их большого диаметра. По второму варианту промывочный узел снабжен фиксаторами для разрезного кольца, выполненными в виде стержней ступенчатой формы, при этом насадка выполнена с осевыми сквозными каналами под ступени стержня меньшего диаметра, а ступени стержней большего диаметра размещены в кольцевой расточке, выполненной на дне гнезда оппозитно осевым каналам насадки. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Промывочный узел бурового долота // 2507365

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы промывочного узла и всего долота. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством стопорного разрезного кольца, размещенного в кольцевой расточке гнезда. Промывочный узел снабжен фиксаторами для стопорного разрезного кольца в виде составных ступенчатых стержней, ступень большего диаметра которых расположена со стороны входного канала насадки, выполненной с концентрично расположенными сквозными осевыми каналами ответной стержням ступенчатой формы. В рабочем положении нижняя ступень каждого стержня установлена с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью стопорного разрезного кольца. 1 ил.

Буровое долото с промывочными узлами // 2509199

Изобретение относится к буровым долотам и может использоваться при бурении скважин. Обеспечивает повышение надежности и долговечности бурового долота со сменными промывочными узлами. Буровое долото с промывочными узлами включает корпус с присоединительной резьбой к бурильной колонне, породоразрушающие элементы, каналы для подвода к забою промывочной жидкости, гнезда на выходе из каналов для размещения износостойких насадок с герметизирующими и стопорными элементами. На входе канала для подвода к забою промывочной жидкости из ниппельной части установлена защитная втулка из износостойкого материала, выступающая одной стороной над дном отверстия в ниппельной части корпуса и имеющая на противоположном конце опорный кольцевой выступ, наружный диаметр которого больше диаметра входного канала. Насадка имеет в верхней части гладкую наружную цилиндрическую поверхность, контактирующую с эластичным уплотнительным кольцом, ниже на наружной ее поверхности имеется боковая резьба, а снизу - торцевые выступы для торцевого ключа. Обе торцевые поверхности опорного кольцевого выступа контактируют с эластичными уплотнительными кольцами, первое кольцо установлено в полости между уступом на стенке входного канала и верхней торцевой поверхностью кольцевого выступа, второе - между нижней торцевой поверхностью кольцевого выступа и верхним торцом насадки. Ниже насадки установлена на резьбе в стенке гнезда под насадку стопорная контргайка с пазами или отверстиями на торце для другого поворотного торцевого ключа. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

Буровое долото // 2509200

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту гидромониторного типа. Буровое долото содержит корпус с рабочими органами и размещенными между ними узлами промывки, включающими полый патрубок, зафиксированный относительно корпуса стопорным буртом. Особенностью долота является то, что каждый патрубок выполнен в виде нескольких телескопически размещенных втулок, нижняя из которых установлена с возможностью осевого перемещения. Патрубок снабжен пружиной растяжения, один конец которой соединен с корпусом, а другой - с подвижной втулкой, нижняя часть которой оснащена щетками, расположенными со стороны вращения долота. При этом канал патрубка выполнен с переменным поперечным сечением, причем минимальное поперечное сечение имеет нижняя втулка. Последнее достигается оснащением ее гидромониторной насадкой. Для упрощения технологии изготовления долота узел промывки снабжен жестко соединенной с корпусом крепежной втулкой в виде стакана, через который пропущен патрубок, при этом пружина растяжения размещена в полости, образованной между патрубком и стаканом. Применение предложенного долота повышает эффективность работы благодаря более качественной очистке забоя от шлама благодаря механическому его разрыхлению щетками, закрепленными в нижней части подвижной втулки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Промывочный узел бурового долота // 2509201

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Промывочный узел содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством стержневого стопора, размещенного в кольцевой расточке гнезда. Особенностью промывочного узла является то, что в канавке на наружной поверхности насадки закреплено составное кольцо, выполненное из более мягкого и пластичного материала по сравнению с материалом насадки. При этом составное кольцо на наружной поверхности имеет проточку с поперечным сечением в форме полутора, совмещенной с кольцевой расточкой гнезда и образующей совместно с ней канал для стержневого стопора. Применение предложенного промывочного узла повышает надежность крепления насадки, упрощает его конструкцию и снижает стоимость всего долота. 2 ил.

Самостабилизирующиеся и сбалансированные от вибраций буровые долота и компоновки низа бурильных колонн и системы для их использования // 2509860

Группа изобретений относится к буровым долотам и компоновкам низа бурильной колонны. Обеспечивает предотвращение вибраций и других отклонений бурового долота и/или компоновки низа бурильной колонны. Буровое долото содержит внутреннюю полость, сообщенную текучей средой с бурильной колонной, и множество калибрующих поверхностей и резцов, размещенных на внешней части бурового долота. Множество калибрующих поверхностей имеют множество отверстий, которые позволяют текучей среде из внутренней полости бурильной колонны выходить из бурового долота, причем по меньшей мере одно отверстие расположено приблизительно на 90° сзади большинства резцов, при этом множество отверстий также содержат отверстие, имеющее другое проходное сечение относительно от по меньшей мере одного отверстия для производства несбалансированной боковой силы, причем буровое долото выполнено так, что текучая среда непрерывно подается из каждого отверстия для создания результирующего стабилизирующего эффекта. Компоновка низа бурильной колонны содержит указанное буровое долото. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Промывочный узел бурового долота // 2509861

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение эффективности работы промывочного узла и всего долота. Промывочный узел бурового долота содержит насадку, расположенную в гнезде промывочного канала корпуса долота и закрепленную посредством резьбовой втулки, между верхним торцом которой и дном гнезда установлены дополнительная втулка с радиальными отверстиями и уплотнительный элемент. Дополнительная втулка выполнена с несколькими сквозными осевыми каналами и снабжена гильзами из эластичного материала, закрепленными на ее наружной и внутренней поверхности с возможностью взаимодействия со стенками гнезда промывочного канала и насадки, при этом нижний торец дополнительной втулки имеет выпуклую форму, а верхний торец уплотнительного элемента - ответную вогнутую форму. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Сбалансированные от вибраций долота скважинные системы и способы их использования // 2509862

Группа изобретений относится к буровым долотам, буровым установкам и способам их использования. Обеспечивает достижение стабильности и уменьшение вибраций бурового долота. Буровое долото содержит внутреннюю полость, сообщенную текучей средой с бурильной колонной, множество резцов и первую калибрующую поверхность из множества калибрующих поверхностей, причем множество калибрующих поверхностей размещены на внешней части бурового долота, причем множество калибрующих поверхностей имеют множество отверстий, сообщенных текучей средой с внутренней полостью, при этом множество калибрующих поверхностей разнесены по окружности бурового долота, причем множество отверстий обеспечивают выход текучей среды из внутренней полости из бурового долота. Множество отверстий содержат по меньшей мере одно отверстие, имеющее большее проходное сечение, чем другие отверстия для создания несбалансированной боковой силы, причем буровое долото выполнено так, что текучая среда непрерывно подается из множества отверстий для достижения стабильности и уменьшения вибрации бурового долота. Буровая установка содержит бурильную колонну, ведущую бурильную трубу, соединенную с бурильной колонной, и указанное буровое долото. Способ бурения искривленного ствола скважины в подземном пласте содержит установку на бурильной колонне указанного бурового долота. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.