RU2009114740A

RU2009114740A - Защитное устройство для уплотнений бурового долота

Info

Publication number: RU2009114740A
Application number: RU2009114740/03A
Authority: RU
Inventors: С ЛИНЬ Чи (US); С ЛИНЬ Чи
Original assignee: Бейкер Хьюз Инкорпорейтед (Us); Бейкер Хьюз Инкорпорейтед
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2007-09-20
Publication date: 2010-10-27
Also published as: US7628231B2; WO2008036348A1; EP2082113A1; US20080073124A1; CN101517189A; MX2009002996A; EP2082113B1

Abstract

1. Буровое долото, включающее в себя ! корпус долота с консольной цапфой, ! шарошку, имеющую множество режущих элементов для взаимодействия со стенкой скважины и полость для установки шарошки на цапфе с возможностью вращения, причем шарошка и цапфа имеют уплотняемую область, образуемую двумя кольцевыми поверхностями, одна из которых вращается относительно другой, ! уплотнение, прилегающее к кольцевым поверхностям уплотняемой области, и ! защитное устройство для защиты от механических частиц, имеющее проницаемую поверхность, находящуюся в основном в скользящем контакте с одной из кольцевых поверхностей. ! 2. Долото по п.1, в котором проницаемая поверхность образована набором щетинок. ! 3. Долото по п.1, в котором защитное устройство для защиты от механических частиц вращается вместе с шарошкой. ! 4. Долото по п.1, в котором защитное устройство для защиты от механических частиц установлено на уплотнении. ! 5. Долото по п.1, в котором уплотнение включает в себя эластомерное кольцо с проходящей по внутреннему диаметру поверхностью, находящейся в скользящем контакте с цапфой, а защитное устройство для защиты от механических частиц расположено по меньшей мере на части этой проходящей по внутреннему диаметру поверхности со стороны бурового раствора. ! 6. Долото по п.1, в котором проницаемая поверхность защитного устройства для защиты от механических частиц имеет кольцевую форму. ! 7. Долото по п.1, в котором уплотнение включает в себя эластомерное кольцо, по меньшей мере одна поверхность которого находится в скользящем контакте с цапфой, а защитное устройство для защиты от механических частиц установлено на эластомерном к

Claims

1. Буровое долото, включающее в себя

корпус долота с консольной цапфой,

шарошку, имеющую множество режущих элементов для взаимодействия со стенкой скважины и полость для установки шарошки на цапфе с возможностью вращения, причем шарошка и цапфа имеют уплотняемую область, образуемую двумя кольцевыми поверхностями, одна из которых вращается относительно другой,

уплотнение, прилегающее к кольцевым поверхностям уплотняемой области, и

защитное устройство для защиты от механических частиц, имеющее проницаемую поверхность, находящуюся в основном в скользящем контакте с одной из кольцевых поверхностей.

2. Долото по п.1, в котором проницаемая поверхность образована набором щетинок.

3. Долото по п.1, в котором защитное устройство для защиты от механических частиц вращается вместе с шарошкой.

4. Долото по п.1, в котором защитное устройство для защиты от механических частиц установлено на уплотнении.

5. Долото по п.1, в котором уплотнение включает в себя эластомерное кольцо с проходящей по внутреннему диаметру поверхностью, находящейся в скользящем контакте с цапфой, а защитное устройство для защиты от механических частиц расположено по меньшей мере на части этой проходящей по внутреннему диаметру поверхности со стороны бурового раствора.

6. Долото по п.1, в котором проницаемая поверхность защитного устройства для защиты от механических частиц имеет кольцевую форму.

7. Долото по п.1, в котором уплотнение включает в себя эластомерное кольцо, по меньшей мере одна поверхность которого находится в скользящем контакте с цапфой, а защитное устройство для защиты от механических частиц установлено на эластомерном кольце и расположена на указанной по меньшей мере одной поверхности со стороны бурового раствора.

8. Долото по п.1, в котором защитное устройство для защиты от механических частиц установлено на шарошке с возможностью вращения вместе с ней.

9. Долото по п.8, в котором в уплотняемой области имеется канавка, выполненная в полости шарошки, уплотнение включает в себя эластомерное кольцо, расположенное в этой канавке, а защитное устройство для защиты от механических частиц неподвижно закреплено в полости шарошки сзади от канавки, причем между задней стороной уплотнения и боковой стенкой канавки расположена прокладочная шайба.

10. Буровое долото, включающее в себя

корпус с консольной цапфой,

шарошку, имеющую множество режущих элементов для взаимодействия со стенкой скважины и полость для установки шарошки на цапфе с возможностью вращения,

уплотнение, расположенное между цапфой и шарошкой и имеющее по меньшей мере одну поверхность уплотнения, прилегающую к цапфе с возможностью скольжения по ней,

кольцевую щетку, расположенную на указанной по меньшей мере одной поверхности уплотнения со стороны бурового раствора, причем кольцевая щетка установлена с возможностью вращения относительно цапфы, а ее внутренний диаметр по существу равен наружному диаметру цапфы.

11. Долото по п.10, в котором щетка установлена на уплотнении с возможностью вращения вместе с ним.

12. Долото по п.10, в котором уплотнение включает в себя эластомерное кольцо, имеющее проходящую по внутреннему диаметру часть, причем щетка установлена на проходящей по внутреннему диаметру части уплотнения.

13. Долото по п.10, в котором уплотнение расположено в канавке, выполненной в полости и расположенной на расстоянии от входного отверстия полости, а щетка установлена на шарошке с возможностью вращения вместе с ней между канавкой и входным отверстием полости.

14. Долото по п.13, содержащее также прокладочную шайбу, расположенную в канавке между уплотнением и щеткой и имеющую внутренний диаметр, по существу равный внутреннему диаметру щетки.

15. Долото по п.10, содержащее две поверхности уплотнения, каждая из которых расположена на проходящей по внутреннему диаметру части уплотнения, причем щетка установлена в проходящей по внутреннему диаметру части уплотнения между поверхностями уплотнения.

16. Долото по п.15, в котором при нахождении уплотнения в ненагруженном состоянии внутренние диаметры поверхностей уплотнения меньше внутреннего диаметра щетки.

17. Долото по п.15, в котором при нахождении уплотнения в ненагруженном состоянии внутренние диаметры поверхностей уплотнения по существу равны внутреннему диаметру щетки.

18. Долото по п.10, содержащее единственную поверхность уплотнения, расположенную на проходящей по внутреннему диаметру части уплотнения, причем щетка установлена на проходящей по внутреннему диаметру части уплотнения и расположена на поверхности уплотнения со стороны бурового раствора.

19. Способ изоляции бурового раствора от смазки в буровом долоте, имеющем шарошку, установленную с возможностью вращения на цапфе для взаимодействия со стенкой скважины, при осуществлении которого

в уплотняемой области, расположенной между шарошкой и цапфой и образуемой двумя кольцевыми поверхностями, одна из которых вращается относительно другой, устанавливают между указанными кольцевыми поверхностями уплотнение, имеющее по меньшей мере одну поверхность динамического уплотнения, и рядом с поверхностью динамического уплотнения со стороны бурового раствора устанавливают защитное устройство для защиты от механических частиц,

во время вращения шарошки на цапфе внутри скважины изолируют находящийся в скважине буровой раствор от смазки посредством поверхности динамического уплотнения,

позволяют буровому раствору, контактирующему с защитным устройством для защиты от механических частиц, мигрировать через него и входить в контакт с поверхностью динамического уплотнения, при этом с помощью защитного устройства для защиты от механических частиц препятствуют проникновению по меньшей мере некоторых содержащихся в буровом растворе механических частиц к поверхности динамического уплотнения.

20. Способ по п.19, в котором используют уплотнение с двумя поверхностями динамического уплотнения, а защитное устройство для защиты от механических частиц размещают между поверхностями динамического уплотнения, причем смазке, просачивающейся мимо одной из поверхностей динамического уплотнения, позволяют мигрировать через защитное устройство для защиты от механических частиц и входить в контакт с другой поверхностью динамического уплотнения, но с помощью защитного устройства для защиты от механических частиц препятствуют проникновению по меньшей мере некоторых содержащихся в смазке механических частиц к другой поверхности динамического уплотнения.