ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЙ УЗЕЛ ОПОРЫ ШАРОШЕЧНОГГО ДОЛОТА

Полезная модель относится к конструкциям шарошечных буровых долот, предназначенных для бурения глубоких нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам герметизации опор шарошек буровых долот.
6
Известен герметизирующий узел опоры шарошечного долота, который содержит цапфу, шарошку, неподвижно закрепленное на цапфе обрезиненное тарельчатое уплотнение, эластичный элемент и плавающее кольцевое металлическое уплотнение, контактирующее через эластичный элемент с обрезиненным тарельчатым уплотнением. /Патент 2114276 РФ, МПК Е 21 В 10/22, опубл. 1998/.
Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата такой двухуровневой системы герметизации опоры долота, является то, что как в зону первого уровня герметизации опоры долота, образованную обрезиненным тарельчатым уплотнением и шарошкой бурового долота, так и в зону второго уровня герметизации опоры долота, образованную плавающим металлическим уплотнением и шарошкой, затруднен подвод смазывающего вещества. В результате чего происходит преждевременный износ системы герметизации, что неминуемо ведет к износу опоры долота в целом.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание системы герметизации, обеспечивающей эффективность работы опоры долота.
При осуществлении полезной модели поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении надежности герметизации опоры бурового долота.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном герметизирующем узле опоры шарошечного долота, содержащем цапфу, шарошку, неподвижно закрепленное на цапфе обрезиненное тарельчатое уплотнение, поджимное эластичное кольцо и кольцевое плавающее
металлическое уплотнение, контактирующее через поджимное эластичное кольцо с обрезиненным тарельчатым уплотнением, особенностью является то, что на поверхность кольцевого плавающего металлического уплотнения нанесено композиционное, электрохимическое покрытие с антифрикционными свойствами.
Нанесение композиционного электрохимического покрытия с антифрикционными свойствами (самосмазывающее покрытие) на поверхности контакта кольцевого плавающего металлического уплотнения с шарошкой и поджимным эластичным кольцом практически полностью погашают силы молекулярного взаимодействия между трущимися поверхностями, способствует установлению положительного градиента механических свойств, и тем самым повышает надежность системы герметизации опоры бурового долота.
На фиг. показан фрагмент бурового шарошечного долота с герметизирующим узлом.
Герметизирующий узел состоит из цапфы 1, шарошки 2, обрезиненного тарельчатого уплотнения 3, поджимного эластичного кольца 4 и кольцевого плавающего металлического уплотнения 5.
2
Предварительно на кольцевое плавающее металлическое уплотнение 5 наносят тонкое композиционное электрохимическое покрытие с антифрикционными свойствами, например Cu-MoS. После этого монтируют шарошку 2 на цапфу 1. В процессе работы долота шарошка 2 вращается по цапфе 1, на наружной поверхности которой неподвижно закреплено обрезиненное тарельчатое уплотнение 3, образующее одну пару трения с шарошкой 2 и первый уровень герметизации опоры долота. Кольцевое плавающее металлическое уплотнение 5 контактирует через поджимное эластичное кольцо 4 с обрезиненным тарельчатым уплотнением 3. Поджимное эластичное кольцо 4 и кольцевое плавающее металлическое уплотнение 5 также образуют пару трения с шарошкой 2 и создают второй уровень герметизации долота. Композиционное электрохимическое
2
покрытие с антифрикционными свойствами, содержащее частицы твердой смазки дисульфита молибдена MoS, препятствует преждевременному износу системы герметизации в местах контакта кольцевого плавающего металлического уплотнения 5 с поджимным эластичным кольцом 4 и с шарошкой 2.
Таким образом, увеличивается долговечность, как отдельных узлов, так и опоры долота в целом, что позволяет увеличить проходку на долото и механическую скорость, как при роторном, так и при турбинном способе бурения нефтяных и газовых скважин.