Промывочные устройства шарошечных долот
Большинство шарошечных долот, выпускаемых различными фирмами мира, имеют две основные схемы промывки — центральную или боковую (гидромониторную). При этом стандартной является боковая промывка через сменные гидромониторные насадки. Вариантами боковой промывки является промывка через миниудлиненные и удлиненные (приближенные к забою) насадки. При этом миниудлиненные насадки, имея длину, в 2,5-4 раза превосходящую длину стандартной насадки, взаимозаменяемы с ними по посадочным размерам, т. е. в одно гнездо гидромониторного канала долота может устанавливаться как стандартная, так и миниудлиненная насадка. Как стандартные, так и миниудлиненные насадки производства зарубежных фирм изготавливаются, как правило, из вольфрамокобальтового твердого сплава, обеспечивающего необходимую износостойкость насадок даже в условиях прокачки через них скоростных потоков промывочной жидкости с большим содержанием абразивных частиц.
Максимально удлиненные насадки состоят из стальных приварных патрубков, подводящих промывочную жидкость к забою скважины, на выходе которых установлены стандартные или миниудлиненные твердосплавные гидромониторные насадки. Наружные поверхности патрубков, обращенные к стенкам скважины для предохранения от абразивного износа, как правило, армируются износостойкой наплавкой на основе карбида вольфрама или (и) твердосплавными зубками.
Центральная промывка
Центральная промывка через округлое отверстие в центре долота (в котором может устанавливаться насадка) обычно применяется в долотах малого диаметра с негерметизированными опорами.
В долотах диаметром более 200 мм может применяться комбинированная промывка, сочетающая боковые и центральную гидро-1 мониторные насадки. Использование центральной насадки предотвращает налипание породы на шарошки (сальникообразование) и обеспечивает лучшую очистку забоя и повышение механической скорости бурения.
Центральные насадки могут быть как обычной цилиндрической, так и диффузорной
формы (насадки Vortex фирмы Hughes Chris-tensen). Диффузорные насадки
увеличивают турбулентность потока, устраняя застойные зоны на забое скважины,
улучшают очистку шарошек и одновременно снижают возможность эрозии тела шарошек,
обычно наблюдаемой при использовании стандартных центральных
насадок.
Комбинированная промывка
ОАО «Волгабурмаш» применяет в некоторых своих долотах комбинированную промывку через патентованные удлиненные щелевые боковые насадки и трехщелевую центральную насадку, направляющие струи промывочной жидкости между шарошками. Щелевые насадки изготавливаются из специального износостойкого легированного чугуна.
Боковая промывка
Вариантом боковой промывки является асимметричная схема промывки с использованием двух миниудлиненных насадок. При этом гидромониторный узел на третьей лапе долота отсутствует, что дает увеличение площади проходного сечения вокруг долота и способствует более эффективному выносу шлама.
Крепление гидромониторных насадок
При всем существующем многообразии вариантов крепления гидромониторных насадок наибольшее распространение получили три способа:
- Пружинным кольцом (фирмы Hughes Christensen, Reed и Varel) причем пружинное кольцо может устанавливаться как открыто, у торца насадки (стандартный вариант), так и скрытно, в канавке насадки (вариант для осложненных условий бурения), что предохраняет его от размыва и выпадения.
- Резьбовым переходником (фирма Smith).
- Обводным шплинтом (гвоздем) — фирмы Security DBS, ОАО «Волгабурмаш».
Уплотнение насадки во всех случаях осуществляется резиновым кольцом круглого сечения.
