Результат интеллектуальной деятельности: ПРОМЫВОЧНЫЙ УЗЕЛ БУРОВОГО ДОЛОТА

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, превышающей 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 и увеличением радиально сжимающих усилий, действующих на стопорное кольцо и выдавливающих его из гнезда из-за увеличенной толщины 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, установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенное в кольцевой расточке гнезда стопорное разрезное кольцо с фиксатором (см. авт.св. СССР №1601310, кл. E21B 10/18, 1990 г.).

Данный промывочный узел имеет достаточно высокую надежность в работе за счет использования фиксатора в виде выступа на верхнем торце стопорного кольца, предотвращающего выдавливание 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, как следствие, к разгерметизации промывочного узла.

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

Указанный технический результат решается тем, что в промывочным узле бурового долота, содержащем корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленные в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенное в кольцевой расточке гнезда стопорное разрезное кольцо с фиксатором, согласно изобретению стопорное разрезное кольцо снабжено жестко соединенными с ним пластинами, размещенными на его нижнем торце и выполненными из материала с памятью формы, причем свободные торцы пластин выполнены с утолщенными участками, взаимодействующими между собой при сжатии стопорного кольца.

Достижению поставленного технического результата способствует также и то, что:

- пластины размещены на торце стопорного кольца по хорде, расположенной перпендикулярно оси симметрии кольца.

- утолщенные участки пластин выполнены в вертикальной плоскости Г-образной формы

Такое выполнение промывочного узла позволяет, при одновременном улучшении гидродинамических характеристик промывочного узла и сохранении высокой надежности его работы, упростить его монтаж и демонтаж

На фиг.1 изображен общий вид промывочного узла в разрезе; на фиг.2 - вид промывочного узла по стрелке А.

Промывочный узел содержит корпус 1 (фиг.1) с каналом 2 для подачи очистного агента, выполненным с гнездом 3 под насадку 4 и кольцевой расточкой 5 под стопорное разрезное кольцо 6, уплотнительный элемент 7 и фиксатор 8. Стопорное разрезное кольцо 6 снабжено жестко соединенными с ним пластинами 9, размещенными на его нижнем торце и выполненными из материала с памятью формы, причем свободные торцы пластин 9 выполнены с утолщенными участками 10, взаимодействующими между собой при сжатии стопорного кольца 6. Пластины 9 размещены на торце стопорного кольца 6 по хорде, расположенной перпендикулярно оси его симметрии. Пластины 9 в исходном положении имеют в плане зигзагообразную форму) (фиг.2, правая часть), а в рабочем положении они имеют вид параллелепипеда (фиг.2, левая часть) и контактируют своими утолщенными участками 10 между собой. Утолщенные участки 10 пластин 9 выполнены в вертикальной плоскости Г-образной формы, что способствует удобству монтажа и демонтажа стопорного кольца 6. Кроме того, такое выполнение пластин 9 повышает надежность работы стопорного кольца 6 путем исключения проскальзывания свободных концов пластин 9 одного относительно другого, связанного малой их толщиной.

Монтаж промывочного узла осуществляется следующим образом. В гнезде 3 устанавливают уплотнительный элемент 7 и насадку 4. После этого сжимают стопорное кольцо 6, устанавливают его в кольцевой расточке 5 гнезда 3 и крепят его от радиального сжатия фиксатором 8. В исходном положении пластины 9 имеют зигзагообразную форму, показанную на фиг.2 (правая половина), и они не препятствуют сжатию стопорного разрезного кольца 6, т.к. свободные концы их 10 не контактируют между собой. После установки стопорного кольца 6 пластины 9 нагревают до заранее определенной температуры, которая определяется в лабораторных условиях, и они принимают форму, показанную на левой половине фиг.2. В таком положении пластины 9 входят в контакт своими утолщенными торцами 10 и не дают стопорному кольцу 6 сжаться. Для снятия кольца 6 пластины 9 нагревают до исходной температуры, при которой они занимают первоначальную укороченную зигзагообразную форму, при которой они не препятствуют сжатию, а следовательно, и снятию стопорного кольца 6 для замены изношенных элементов промывочного узла.

Демонтаж промывочного узла осуществляют в обратной последовательности, т.е. вначале пластины 9 приводят в исходное положение, при котором стопорное кольцо 5 может быть сжато для его снятия из кольцевой расточки 5 гнезда 3. После снятия разрезного стопорного кольца 5 производят смену изношенных элементов.

Применение предложенного узла упрощает его монтаж и демонтаж, улучшает гидродинамику промывочного узла и сохраняет надежность его работы, повышая тем самым эффективность работы долота в целом.