Смазывание и охлаждение опор

Опоры долот выполняют как открытыми, так и герметизированными. Открытые опоры смазываются и охлаждаются буровым раствором, который свободно проникает во внутреннюю полость опоры.

Промывка скважин осуществляется преимущественно водой и водными растворами, которые имеют высокую охлаждающую, но низкую смазывающую способность. Кроме того, промывочная жидкость в призабойной зоне содержит большое количество шлама, который, попадая в опору долот, увеличивает сопротивление вращению и вызывает абразивное изнашивание ее опоры. В результате долговечность открытых опор весьма мала. При высокооборотных способах бурения она редко превышает 5–8 ч, а при низкооборотных – 20 – 30 ч. Основные элементы системы смазки – компенсатор давления (лубрикатор) и уплотнение шарошки относительно цапфы.

Лубрикатор выполняется или в виде отдельного переводника, устанавливаемого над долотом, или в лапах долота. Во втором случае каждая секция долота имеет свою систему смазки. Создание автономной системы смазки позволило значительно расширить область применения подшипников скольжения. Серийно выпускаются долота с компенсатором давления в лапе долота (рисунок 7.12), основным элементом которого является резиновая диафрагма 4. Для установки компенсатора со стороны спинки лапы выполняется полость 3, в которую вставляется стакан 7, ограничивающий деформацию диафрагмы 4. Лубрикатор закрывается крышкой 6, удерживаемой упругим разрезным кольцом 8. Полость над диафрагмой через отверстия в крышке сообщается с внешней средой. Полость под диафрагмой через полость 3, канал 5 и полость, образованную проточкой и лысками на пальце 1, сообщается с полостью подшипников.

1 - лыски на пальце, 2- уплотнитель, 3 - полость под диафрагмой, 4 - резиновая диафрагма, 5 - канал, 6 - крышкой, 7 - стакан, 8 - разрезным кольцом.

Рисунок 7.12 - Устройство автономной системы

смазки герметизированной опоры.

Компенсатор давления работает следующим образом. При спуске долота в скважину давление промывочной жидкости передается через диафрагму на смазку, находящуюся в полости 3, и далее в полость подшипников. Таким образом, происходит выравнивание давления с внутренней и наружной сторон уплотнения 2. В процессе бурения происходят колебания шарошки относительно цапфы и связанные с ними колебания объема полости подшипников. При уменьшении этого объема избыток смазки вытесняется в компенсатор, а при увеличении объема возвращается в опору.

Герметизация опор серийных долот осуществляется резинометаллическими уплотнениями (манжетами) и резиновыми кольцами круглого сечения.