Спосіб очистки вибою, охолодження і змащення підшипників шарошок долота та пристрій буріння свердловин для його здійснення

1. Спосіб очистки вибою, охолодження і змащення підшипників шарошок долота, що включає подачу потоку повітряно-водяної суміші у внутрішню порожнину штанги зі співвісно розміщеною в ній трубою з утворенням кільцевого каналу, розділення потоку вологовіддільником, установленим на трубі у верхній частині штанги, на повітряний і водяний потоки, який відрізняється тим, що повітряний потік у тр убі, розміщеній усередині штанги, і продувальних каналах долота подають на очистку вибою, а водяний потік по кільцевому каналу і каналах для промивання й охолодження підшипників шарошок подають на охолодження і змащен C2 2 78351 1 3 78351 4 виносить буровий шлам із свердловини [Сафохин до утворення рідкого шламу, що проникає у внутМ.С., Катанов Б.А. Машинист бурового станка на рішню порожнину бурових штанг і в опори шарокарьере. - Μ.: Недра, 1976. - С.87-168]. шок під час припинення роботи й залишення долоВадою відомого способу є те, що повітрянота у свердловині та викликає заклинювання водяна суміш вимиває з підшипників шарошок підшипників і інтенсивне зношення тіл кочення. стаціонарне мастило. Крім цього, при проходці Найбільш близьким за технічною сутністю до свердловин привибійна частина і затрубний проспристрою у групі винаходів, що заявляється, є тір містять буровий шлам у вигляді дрібнороздропристрій буріння свердловин, що містить долото з бленої породи і рідини, який під час припинення продувальними каналами і каналами для промироботи і залишення долота в свердловині пронивання й охолодження підшипників шарошок, з'єдкає у внутрішню порожнину бурових штанг і в опонану з долотом штангу, співвісно розміщену усери шарошок, викликаючи заклинювання підшипниредині штанги трубу, котра утворює зі штангою ків і інтенсивне зношення тіл кочення. Усе це кільцевий канал, і вологовіддільник, установлений знижує ефективність роботи шарошечних доліт. на трубі у вер хній частині штанги [авт. свід. СРСР Більш перспективним і близьким за технічною №866167, МПК3 Е21С7/08, опубл. 23.09.1981]. У сутністю до способу у групі винаходів, що заявляцьому пристрої вологовіддільник складається із ється, є спосіб очистки вибою й охолодження підпатрубка з отворами і закріпленого на ньому відшипників шарошок долота, реалізований у прибивача, кільцевий зазор між якими служить вхідстрої буріння свердловин [за авт. свід. СРСР ним соплом вологовіддільника. Кільцевий канал, №866167, МПК3 Е21С7/08, опубл. 23.09.1981], що утворений штангою і розміщеною у її середині включає подачу потоку повітряно-водяної суміші у трубою, за допомогою каналів в штанзі сполучевнутрішню порожнину штанги з співвісно розміщений із затрубним простором свердловини. На воною у її середині трубою, котрі утворюють між сологовіддільнику повітряно-водяна суміш розділябою кільцевий канал, і розділення його вологовідється на два потоки - повітряний і водяний. дільником, установленим на трубі у верхній Повітряний потік по трубі, розміщеної усередині частині штанги, на два потоки - повітряний і водяштанги, і продувальним каналам долота подають ний, обраний нами як прототип. У цьому способі на очистку вибою, а по каналах для промивання й повітряний потік по трубі, розміщеній усередині охолодження підшипників на продувку й охолоштанги, і продувальним каналам долота подають дження підшипників шарошок. Водяний потік по на очистку вибою, продувку й охолодження підшикільцевому каналу через канали в штанзі направпників шарошок, а водяний потік по кільцевому ляють у затрубний простір свердловини, створююканалу через канали в штанзі направляють у зачи водяний заслон на шляху руху пилотрубний простір свердловини, створюючи водяний повітряного потоку. заслон на шляху р уху пило-повітряного потоку. Пристрій дозволяє поліпшити ефективність Таким чином, у даному способі очистки вибою роботи долота за рахунок зменшення кількості й охолодження підшипників шарошок долота здійводи, яка надходить у вибій свердловини з повітснюють тільки повітряним потоком, а водяний потік рям, що досягається відділенням за допомогою використовують на пиловгамовування. вологовіддільника води від повітря і подачею її в В даному способі мастило підшипників також є свердловину вище долота. Однак, мастило підшистаціонарним і частково видувається повітряним пників частково видувається повітряним потоком, потоком. та, крім цього, у пристрої не виключена можлиОсновна ж вада зазначеного способу полягає вість попадання рідкого шламу в ніпельну порожв тому, що при короткочасному (нарощування нину і підшипники долота, а також у кільцевий каштанг) або тривалому (аварійне відключення еленал через канали в штанзі, при короткочасному ктроенергії) залишенні пристрою з долотом у све(нарощування штанг) чи тривалому (аварійне відрдловині без продувки не виключена можливість ключення електроенергії) залишенні пристрою з попадання рідкого шламу в ніпельну порожнину і долотом у свердловині без продувки, що викликає підшипники долота, а також у кільцевий канал чезаклинювання підшипників і інтенсивне зношення рез канали в штанзі. Це викликає заклинювання тіл кочення та знижує ефективність роботи шаропідшипників і інтенсивне зношення тіл кочення та шечних доліт у вибої. знижує ефективність роботи шарошечних доліт у Задачею групи винаходів є запобігання попавибої. данню рідкого шламу в підшипники шарошечного Зазначені способи здійснюють у відповідних долота при припиненні роботи і залишенні долота пристроях буріння свердловин. в свердловині і збільшення терміну їх служби для Відомий пристрій буріння свердловин із пропідвищення ефективності роботи шарошечних дувкою повітряно-водяною сумішшю, що містить доліт у вибої. долото із продувальними каналами і каналами для Стосовно способу очистки вибою, охолодженпромивання й охолодження підшипників шарошок і ня і змащення підшипників шарошок долота поз'єднану з долотом штангу [Сафо хин М.С., Катаставлена задача вирішується тим, що в способі нов Б.А. Машинист бурового станка на карьере. очистки вибою, охолодження і змащення підшипΜ.: Недра, 1976. - С.87-168]. ників шарошок долота, що включає подачу потоку Вадами цього пристрою, які знижують ефектиповітряно-водяної суміші у внутрішню порожнину вність роботи шарошечних доліт, є: штанги з співвісно розміщеною у її середині тру- змивання повітряно-водяною сумішшю з підбою, котрі утворюють між собою кільцевий канал, і шипників шарошок стаціонарного мастила; розділення його вологовіддільником, установле- присутність на вибої води, котра приводить ним на трубі у вер хній частині штанги, на два по 5 78351 6 токи - повітряний і водяний, відповідно до винахоно-водяну суміш на два потоки, але й обмагнічуваду, повітряний потік по трубі, розміщеній усередині ти воду, яка є додатковим мастилом підшипників штанги, і продувальних каналах долота подають шарошок. на очистку вибою, а водяний потік по кільцевому Установка вологовіддільника на висоті максиканалу і каналах для промивання й охолодження мального рівня води в свердловині необхідна для підшипників шарошок подають на охолодження і створення реального затвора стовпа води, що змащення підшипників, і далі на зрошення вибою, відповідає рівню води на горизонті, де відбуваютьпри цьому використовують обмагнічений водяний ся бурові роботи, врівноважуючи його і не допуспотік, отриманий на вологовіддільнику, у якості каючи попадання рідкого шламу в підшипники шаякого використовують магнітний сепаратор. рошок. Завдяки подачі водяного потоку в шарошки На кресленні Фіг. представлений пристрій бувідбувається їхнє охолодження і додаткове змаріння свердловин, загальний вигляд. щення підшипників обмагніченою водою, котра, як Пристрій містить долото 1 із продувальними відомо [Классен В.И. Омагничивание водных сисканалами 2 і каналами 3 для промивання й охолотем.-М: Химия, 1982], має унікальні властивості. дження підшипників шарошок 4, з'єднану з долоПри припиненні роботи і залишенні долота в свертом 1 штангу 5, співвісно розміщену усередині дловині водяний потік створює суцільний водяний штанги тр убу 6 з бічним отвором 7 для продувки заслон на шляху руху рідкого шламу та запобігає вибою, що утворює зі штангою 5 кільцевий канал його попаданню в підшипники долота. 8, вологовіддільник 9, установлений на трубі 6 у Стосовно пристрою буріння свердловин поверхній частині штанги на висоті максимального ставлена задача вирішується тим, що в пристрої рівня води в свердловині (Нmах), кришку 10, яка буріння свердловин, що містить долото з продуварозташована між долотом 1 і штангою 5 і має патльними каналами і каналами для промивання й рубки: два осьових 11, 12 і допоміжні 13. Осьовий охолодження підшипників шарошок, з'єднану з патрубок 11 з'єднаний із трубою 6 усередині штандолотом штангу, співвісно розміщену усередині ги, а осьовий патрубок 12 - із продувальними каштанги тр убу, котра утворює зі штангою кільцевий налами 2 долота 1. За допомогою допоміжних паканал, і вологовіддільник, установлений на трубі у трубків 13 кільцевий канал 8 сполучений з верхній частині штанги, відповідно до винаходу, каналами 3 для промивання й охолодження підміж долотом і штангою розташована кришка з патшипників шарошок 4. Вологовіддільник 9 являє рубками - двома осьовими і, принаймні, трьома собою магнітний сепаратор і складається з набору допоміжними, при цьому один з осьових патрубків магнітних тіл 14 з відповідною пропускною здатнісз'єднаний із трубою усередині штанги, інший - із тю потоку повітряно-водяної суміші. продувальними каналами долота, і за допомогою Група винаходів, що заявляється, здійснюєтьдопоміжних патрубків кільцевий канал, утворений ся таким чином. штангою і розміщеною усередині її трубою, сполуПеред бурінням визначають рівень води в чений з каналами для промивання й охолодження свердловині і, відповідно до нього, визначають підшипників шарошок, а вологовіддільник являє висоту співвісної труби для установки вологовіддісобою магнітний сепаратор і встановлений на вильника 9. При бурінні потік повітряно-водяної сусоті максимального рівня води в свердловині. При міші подають у внутрішню порожнину штанги 5, де цьому магнітний сепаратор складається з набору за допомогою вологовіддільника 9, що складаєтьмагнітних тіл із відповідною пропускною здатністю ся з набору магнітних тіл 14, відбувається роздіпотоку повітряно-водяної суміші. лення його на два потоки - повітряний і водяний, У пристрої, що заявляється, після розділення та обмагнічування водяного потоку. Повітряний на вологовіддільнику повітряно-водяної суміші на потік через отвір 7 надходить у трубу 6 і далі через два потоки - повітряний і водяний, завдяки кришці осьові патрубки 11, 12 кришки 10 у продувальні з патрубками відбувається додаткове розділення канали 2 долота 1 на очистку вибою. А обмагнічецих потоків у долоті: повітряний потік направляють ний водяний потік по кільцевому каналу 8 через по трубі усередині штанги через осьові патрубки допоміжні патрубки 13 кришки 10 і каналам 3 для кришки в продувальні канали долота на очистку промивання й охолодження підшипників шарошок вибою, а водяний - по кільцевому каналу через 4 на їхнє о холодження і змащення і далі на зродопоміжні патрубки кришки і каналам для промишення вибою. При припиненні роботи і залишенні вання й охолодження підшипників шарошок на їхнє долота у свердловині водяний потік створює суохолодження і змащення і далі на зрошення вицільний водяний заслон на шляху руху рідкого бою. Кількість допоміжних патрубків залежить від шламу і запобігає його попаданню в підшипники кількості шарошок у долоті і їх повинно бути не долота. менш трьох. При цьому крім охолодження і змаВипробування способу та пристрою, що заявщення підшипників водяний потік при припиненні ляються, проводили при бурінні вибухови х свердроботи і залишенні долота в свердловині створює ловин на кар'єрах Південного, Центрального, Півсуцільний водяний заслон на шляху руху рідкого нічного, Новокриворізького гірничо-збагачувальних шламу і запобігає його попаданню в підшипники комбінатів (м. Кривий Ріг) і показали, що у порівдолота. нянні з відомими способами та пристроями прохоВикористання як вологовіддільника магнітного дка шарошечних доліт збільшилася на 15-20%. сепаратора дозволяє не тільки розділити повітря 7 Комп’ютерна в ерстка Т.Чепелева 78351 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601