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, 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 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, установленные 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 промывочном 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 в плане промывочный канал насадки смещен относительно ее продольной оси, а фиксатор выполнен в виде стержня, размещенного вдоль оси симметрии стопорного кольца и изготовленного из материала с памятью формы, причем один конец стержня жестко соединен со стопорным разрезным кольцом, а свободный конец стержня в рабочем положении промывочного узла размещен между концевыми участками стопорного разрезного кольца с возможностью взаимодействия с ними.

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 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2.

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. Насадка выполнена с промывочным каналом 9, который в плане смещен относительно ее продольной оси. Фиксатор стопорного разрезного кольца 6 выполнен в виде стержня 8, один конец которого жестко соединен со стопорным разрезным кольцом 6, а другой - свободный конец его в рабочем положении промывочного узла размещен между концевыми участками 13 стопорного разрезного кольца 6 с возможностью взаимодействия с ними. Для этого свободный конец 11 стержня 8 выполняют с пазами 12 для размещения свободных концов 13 стопорного кольца. Стержень 8 размещен вдоль оси симметрии стопорного кольца 6 и имеет зигзагообразный участок 10, изготовленный из материала с памятью формы, что позволяет менять длину фиксатора. В исходном положении фиксатор должен иметь длину, меньшую по сравнению с его длиной в рабочем положением. Это позволяет располагать концевой участок стержня 8 с зазором относительно концевых участков стопорного кольца 6 и тем самым не препятствовать его сжатию при монтаже. В рабочем положении стержень 8 удлиняется благодаря изменению формы и выпрямлению ее зигзагообразной части 10. При этом свободный конец 11 стержня 8 входит в кольцевую расточку 5, фиксирует стопорное кольцо 6 от сжатия и тем самым предотвращает выдавливание стопорного кольца 6 из кольцевой расточки 5.

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 путем нагрева его до определенной температуры. Для снятия стопорного кольца 6 стержень 8 нагревают до исходной температуры, при которой он занимает первоначальную укороченную форму и не препятствует сжатию, а следовательно, и снятию стопорного кольца 6. Это бывает необходимо для замены изношенных элементов промывочного узла или замены насадки 4 для изменения режима промывки.

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