ПРОМЫВОЧНЫЙ УЗЕЛ БУРОВОГО ДОЛОТА

Предлагаемая полезная модель относится к области буровой техники, а именно к инструменту для бурения скважин в нефтегазовой отрасли. Позволяет упростить монтаж и демонтаж узла, повышает надежность его работы, улучшая тем самым эффективность работы долота в целом.
Известен промывочный узел бурового долота, включающий корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой. В гнездо устанавливается насадка с уплотнительным элементом, а в кольцевой расточке размещается стопорное разрезное кольцо с фиксатором. Стопорное кольцо выполнено со ступенчатой внутренней поверхностью со сквозными пазами на ступени меньшего диаметра, фиксатор - в виде диска с выступами на боковой наружной поверхности, ответными пазами на внутренней поверхности стопорного кольца. Ширина выступов фиксатора в свободном состоянии больше, чем ширина сквозных пазов стопорного кольца, а длина фиксатора по выступам больше внутреннего диаметра большей ступени стопорного кольца в сомкнутом положении. Фиксатор образован из двух подвижно соединенных между собой симметричных частей, соединенных между собой двумя стержнями, смещенными относительно оси фиксатора, с расположенными на них пружинами, опирающимися на обращенные одна к другой внутренние грани частей фиксатора. Стержни установлены с возможностью продольного перемещения (патент РФ №2279525, Е21В 10/18, оп. 10.07.2006).
Недостатком этого технического решения является его конструктивная сложность и недостаточная надежность. Фиксатор, образованный двумя подвижными частями, соединенными между собой пружиной, будет подвергаться абразивному воздействию потока буровой жидкости, отраженной от забоя. В результате эрозийного износа фиксатора насадка вылетит из посадочного гнезда. Также следует отметить, что для изготовления данного промывочного узла необходимо предъявить очень жесткие требования к геометрическим размерам гнезда, насадки и фиксатора. Так как в условиях больших давлений и высокой скорости потока буровой жидкости даже малейший зазор в осевом направлении впоследствии приведет к разрушению внутреннего канала и посадочного гнезда.
Наиболее близким к предложенному техническим решением является промывочный узел, содержащий 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 (патент РФ №2509201, Е21В 10/60, оп. 10.03.2014).
Недостатком этого технического решения является его узкая применимость вследствие сложности размещения подобного узла на корпусе лопастного долота с большим количеством промывочных насадок. При этом сверление радиального канала для ввода стержневого стопора практически невозможно на насадках, расположенных в центральной области долота, т.е. вблизи оси вращения. Также следует отметить, что при необходимости замены насадок возникнут сложности с извлечением стержневого стопора из отверстия, которое непременно забьется шламом в процессе работы долота.
Целью предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции промывочного узла и повышение ее надежности.
Указанная цель достигается тем, что промывочный узел бурового долота содержит гнездо с внутренней резьбой и каналом, в котором размещены резьбовая насадка и уплотнительный элемент, расположенный в пазу, образованном канавкой на внутренней поверхности гнезда и проточкой на наружной поверхности насадки, согласно полезной модели, уплотнительный элемент, выполненный в форме кольца, одновременно служит фиксатором от отворота и вылета насадки благодаря буртику на проточке насадки, проточка выполнена цилиндрической или округлой, или треугольной формы, а уплотнительный элемент находится в пазу в деформированном состоянии, создавая натяг между насадкой и гнездом.
На фиг. 1 изображен общий вид промывочного узла в продольном разрезе, на фиг. 2, на фиг. 3 и на фиг. 4 -варианты исполнений проточки на насадке.
Промывочный узел находится на корпусе 1 долота и содержит канал 2 для подачи бурового раствора и гнездо 3 с внутренней резьбой 4. В гнездо 3 устанавливается насадка 5, имеющая наружную резьбу 6. В пазу 7, образованном канавкой 8 на гнезде 3 и проточкой 9 на насадке 5, размещается уплотнительный элемент 10, выполненный в виде кольца. Форма проточки 9 может быть цилиндрической, округлой, угловой. Уплотнительный элемент 10 служит также фиксатором от отворота и вылета насадки 5 благодаря наличию буртика 11 на насадке 5. Дополнительная фиксация обеспечивается за счет того, что размеры паза подобраны так, что уплотнительный элемент 10 находится в деформированном состоянии. Буртик 11 выполнен с фаской 12.
Монтаж узла происходит следующим образом:
В канавку 8 устанавливают уплотнительный элемент 10. После этого насадку 5 заворачивают до упора и затягивают. Канавку 8 совмещают с проточкой 9, и уплотнительный элемент 10 надежно фиксирует насадку 5. Демонтаж осуществляют в обратной последовательности. Применение предложенного узла упрощает его монтаж и демонтаж, повышает надежность его работы, повышая тем самым эффективность работы долота в целом.
Предлагаемая полезная модель промывочного узла имеет минимум деталей, что значительно упрощает ее конструкцию, позволяет выполнить его достаточно компактным, а также повысить надежность и безаварийность работы. Также значительно облегчается монтаж и демонтаж насадки, что особенно важно при необходимости смены насадок в полевых условиях. Все это, в свою очередь, позволяет снизить себестоимость долот, а также расширить область их применения.