Винахід відноситься до галузі гірничої справи, а саме до породоруйнуючих інструменту для буріння свердловин. Гідромоніторний насадок бурового долота містить подовжений циліндричний металевий корпус із зовнішнім різьбленням і з центральним каналом змінного перерізу з рівномірною шорсткістю поверхні стінок, забезпечується пружноеластичним покриттям, виконаним єдиним з кільцем ущільнювача. Покриття виступає за нижній торець корпусу на величину не менше трьох діаметрів центрального каналу покриття, виконаного на виступаючому ділянці звуженим з конічним перехідним ділянкою. Підвищується ефективність роботи бурових доліт. 1 мул.
Винахід відноситься до галузі гірничої справи, а саме до породоруйнуючих інструменту для буріння свердловин.
Відомі гідромоніторного насадки для бурових доліт, що містять циліндричні металеві корпуси з центральним каналом змінного перерізу і зовнішньою різьбою і кільця ущільнювачів з пружноеластичним матеріалу (Палій П. А. Корнєєв К.Є. Бурові долота. Довідник. М. Недра, 1966, с. 35 ).
Недоліком відомих пристроїв є віддаленість їх вихідних торців від забою свердловини при розміщенні їх між лапами шарошечні доліт, внаслідок чого знижується ефективність їх впливу на руйнується долотом породу.
Недоліками відомого пристрою, обраного нами в якості прототипу по більшості співпадаючих ознак, є труднощі виготовлення насадка з рівномірною шорсткістю поверхні центрального каналу, неможливість максимально наблизити вихідний торець насадка до забою свердловини і труднощі створення стабільної струменя бурового розчину внаслідок стороннього впливу коливається корпусу на бічну поверхню струменя , через що знижується її гідромоніторна активність.
Завданням, розв'язуваної пропонованим винаходом, є підвищення ефективності роботи гідромоніторного насадка.
Технічна сутність запропонованого винаходу полягає в тому, що у відомому гідромоніторному насадки бурового долота, що містить подовжений циліндричний металевий корпус із зовнішнім різьбленням і з центральним каналом змінного перерізу з рівномірною шорсткістю поверхні стінок і кільце ущільнювача з пружноеластичним матеріалу, центральний канал корпусу виконаний з кільцевими расточками і наскрізними радіальними отворами і забезпечений пружноеластичним покриттям з виступами, розміщеними в розточеннях і отворах до рпуса, виконаним єдиним з кільцем ущільнювача, причому покриття виступає за нижній торець корпусу на величину не менше трьох діаметрів центрального каналу покриття, виконаного на виступаючому ділянці звуженим з конічним перехідним ділянкою.
Виконання центрального каналу корпусу з кільцевими расточками і наскрізними радіальними отворами і постачання його пружноеластичним покриттям з виступами, розміщеними в розточеннях і отворах корпусу, забезпечує надійне з'єднання кільця ущільнювача, виконаного єдиним з пружноеластичним покриттям, з корпусом і безумовне гасіння сторонніх вібрацій, які впливають на гідромоніторного здатності сформованої в насадці струменя бурового розчину.
Вихід покриття за нижній торець корпусу на величину не менше трьох діаметрів центрального каналу покриття і виконання його на виступаючому ділянці звуженим з конічним перехідним ділянкою забезпечує збільшення гасять сторонні коливання пружноеластичним властивостей покриття, наближення насадка до забою і орієнтування сформованої ним струменя в потрібному напрямку.
На кресленні зображено поздовжній розріз пропонованого пристрою.
Пристрій складається з корпусу 1 у вигляді кільцевого циліндра з центральним промивання каналом з розширеним вхідним ділянкою і кільцевими расточками 2, наскрізними радіальними отворами 3 і зовнішньої приєднувальних різьбленням 4.
Зверху до торця корпусу примикає кільце ущільнювача 5, виконане єдиним з пружноеластичним покриттям 6 порожнини корпусу 1. Покриття 6 має виступи 7 у вигляді валиків і виступи 8 у вигляді циліндриків, які взаємодіють відповідно з кільцевими расточками 2 і з радіальними отворами 3 корпусу 1. При це покриття полегшує знизу нижній торець корпусу 1 і виконано з кільцевих в поперечному перерізі виступом 9 за нього на величину не менше ніж три діаметра центрального каналу 10 виступу 9. Центральний канал 10 виступу 9 має звужений відносить Єльне основного центрального каналу покриття 6 діаметр. Канали покриття 6 різних діаметрів з'єднані конічним перехідним ділянкою 11.
Пропонований пристрій працює таким чином.
Гідромоніторного насадки монтуються між лапами бурових доліт в спеціальних гніздах за допомогою різьблення 4. При цьому кільце ущільнювача 5 запобігає розмив різьблення 4, герметизируя простір між корпусом долота і корпусом 1 насадка.
В процесі буріння промивна рідина, проходячи через центральний канал насадка, стискається і набуває збільшену швидкість руху, внаслідок чого при зустрічі створеної в насадці струменя промивної рідини з нерухомою перешкодою - забоєм свердловини на поверхні останнього створюються значні механічні зусилля (так званий гідромоніторний ефект), здатні послабити міцність матеріалу перепони, а в більшості випадків і зруйнувати її. Сторонні коливання бурового інструменту і шорсткість центрального каналу насадка негативно впливають на гідромоніторного здатності струменя промивної рідини, відриваючи частки рідини від неї і знижуючи таким чином щільність струменя і її швидкісні характеристики, що призводить до неефективності роботи гідромоніторного бурового долота. З іншого боку зниження коефіцієнта тертя між струменем і насадкою призводить до зростання гідромоніторної активності струменя. Наприклад, добавки поверхнево-активних речовин (ПАР) в промивну рідину призводять до зростання механічної швидкості буріння не тільки за рахунок фізико-хімічних ефектів (ефект Ребіндера і т.п.), але і завдяки зменшенню коефіцієнта тертя між струменем рідини і поверхнею каналу насадка . Зменшення величини цього коефіцієнта може бути досягнуто зменшенням шорсткості поверхні каналу насадка шляхом механічної обробки (полірування, хонінгування і т.д.), а також шляхом використання спеціальних покриттів з низьким коефіцієнтом тертя (стеклование, хромування і т.д.). В даному пристрої нами пропонується обрезініваніе поверхні каналу насадка, тобто покриття широко поширеним пружноеластичним матеріалом - гумою. При цьому геометрична конфігурація покриття дозволяє насадку отримати кілька позитивних якостей: а) можливість ущільнення нарізного сполучення; б) зниження коефіцієнта тертя; в) створення резонансу автоколебаний сформованої в насадці струменя; г) використання ефекту "блукає струменя"; д) можливість ураження забою на будь-якій ділянці; е) можливість очищення породоразрушающих елементів долота від частинок гірської породи; ж) наближення вихідного торця насадка до забою.
Резонанс автоколебаний сформованої в насадці струменя дозволяє підвищити гідромоніторного властивості струменя, внаслідок чого підвищується ефективність роботи бурового долота. Цей фізеффект можливий тільки в каналах з пружноеластичним покриттям з незаземленого виходом і з завужені перетином на довжині каналу не менше трьох його діаметрів. Конічний перехідний ділянку 11 сприяє формуванню струменя і створення ефекту резонансу автоколебаний. Ефект "блукає струменя" досягається завдяки пружноеластичним вихідного виступу 9, внаслідок чого вихідний отвір насадка автоматично орієнтується в напрямку зон зі зниженим гідравлічним тиском, створюючи таким чином циклічні знакозмінні навантаження на забій, що сприяє збільшенню руйнує здатності струменя, а при попаданні струменя на шарошку або інший породоразрушающий елемент - очищення поверхні елемента, що покращує умови роботи долота на вибої свердловини.
Техніко-економічна чи інша ефективність Підвищення ефективності роботи бурових доліт завдяки використанню різних фізеффектов, в тому числі підвищення механічної швидкості буріння і збільшення проходки на долото.
Гідромоніторний насадок бурового долота, що містить подовжений циліндричний корпус із зовнішнім різьбленням і з центральним каналом змінного перерізу з рівномірною шорсткістю поверхні стінок і кільце ущільнювача з пружноеластичним матеріалу, який відрізняється тим, що центральний канал корпусу виконаний з кільцевими расточками і радіальними отворами і забезпечений пружноеластичним покриттям, виконаним єдиним з кільцем ущільнювача, причому покриття виступає за нижній торець насадка на величину не менше трьох діаметрів центру льного каналу покриття, виконаного на виступаючому ділянці звуженим з конічним перехідним ділянкою.