ПРОМЫВОЧНЫЙ УЗЕЛ БУРОВОГО ДОЛОТА
FLUSHING ASSEMBLY OF DRILLING BIT

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.