Способ предохранения бурового инструмента от попадания в него бурового шлама и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет увеличить стойкость инструмента (И) путем исключения попадания в него бурового шлама после прекращения подачи продувочного агента в И. Над породоразрушающим органом 1 установлен обратный клапан (К) 11 с отверстиями 12 в верхней части и подпружиненным штоком 16. f5 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО(.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

24 А1 (19) (Ц1 (511 4 Е 21 В 10 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АBTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3948053/22" 03 (22) 30.08.85 (46) 23.04.87. Бюл. № 15 (71) Научно-исследовательский институт по проблемам Курской магнитной аномалии им.Л.Ц.Шевякова (72) Н.С.Хвостов, Е.Б.Шевкун, М.Г.Васильев, В.В.Седоченко и А.В.Матвеев (53) 622.24.051 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 947380, кл. Е 21 В 10/24, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 945351, кл. E 21 В 10/23, 1982. (54) СПОСОБ ПРЕДОХРАНЕНИЯ БУРОВОГО

ИНСТРУМЕНТА ОТ ПОПАДАНИЯ В НЕГО БУРОВОГО ШЛАМА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горной промышленности и позволяет увеличить стойкость инструмента (И) путем исключения попадания в него бурового шлама после прекращения подачи продувочного агента в И. Над породоразрушающим органом 1 установлен обратный клапан (К) ll с отверстиями l2 в верхней части и подпружиненным штоком 16.

1305294

Аккумулирующая емкость 9 имеет канал 6 для выхода иэ нее жидкости (Ж).

В канале 6 установлен обратный К 7,, а в К 11 - поплавковый К 14 для перекрытия отверстий 12. Над емкостью 9 размещен обратный К 17 с отверстиями

18. При прекращении подачи продувочного агента К 17 перекрывает воздуховод 10, а отверстия 18 обеспечивают уравнение давления воздуха в И и в скважине. Из емкости 9 Ж поступает внутрь И в зоне расположения выход1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бурении взрывных скважин.

Цель изобретения — повышение стойкости бурового инструмента за 5 счет исключения попадания в него бурового шлама после прекращения подачи продувочного агента в инструмент.

Сущность способа заключается в том, что после прекращения подачи сжатого воздуха нижнюю часть внутри инструмента в зоне расположения выходных отверстий заполняют жидкостью из специальной аккумулирующей емкости, а пути перемещения жидкости вверх по инструменту на границе жидкости с воздухом перекрывают после заполнения инструмента. При этом, чтобы исключить попадание шлама в инструмент во время заполнения его жидкостью, часть жидкости в каждый момент указанного времени выпускают из инструмента через отверстия в нем в скважину. Для этого жидкость подают в инструмент в таком количестве, чтобы уровень ее в инструменте бып выше уровня воды в скважине в течение всего укаэанного периода до момента перекрытия путей перемещения жидкости вверх по инструменту, когда давление жидкости в инструменте на уровне перекрытия становится равным давлению воды в скважине на этом же уровне.

На чертеже показано устройство 35 для реализации предлагаемого способа, общий вид.

Устройство включает породоразрушающий орган 1, переходник 2, буроиых отверстий. После выравнивания уровней Ж в емкости 9 и в скважине

К 7 перекрывает канал 6. B результате перекрытия воздуховода 10 и канала

6 исключается обратное перемещение Ж при подъеме уровня воды в скважине.

Уровень Ж в И поддерживают выше уровня воды в скважине до момента перекрытия путей перемещения Ж вверх по И.

Это исключает. попадание бурового шлама в И в период заполнения его Ж.

2 с. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

2 вую штангу 3, трубу 4 в буровой штанге 3, соединенную с ней соединительным узлом 5, в котором выполнен канал 6 с обратным клапаном 7 и с выходным отверстием 8, аккумулирующую емкость 9, представляющую собой пространство между трубой 4 и внутренней стенкой штанги 3, воздуховод !

О, нижний обратный клапан 11 с отверстиями 12, пружиной 13, поплавковым клапаном 14, ограничительной сеткой 15, исключающей выпадение клапана 14, и подпружиненным штоком 16, верхний обратный клапан 17 с отверстиями 18 и пружиной 19, сетку 20, предохраняющую аккумулирующую емкость от попадания в нее каких-либо предметов.

В процессе бурения скважины верхний обратный клапан 17 отделяет жидкость от продувочного агента и направляет ее в аккумулирующую емкость 9, а избыток ее из аккумулирующей емкости снова поступает через . сетку 20 в воздуховод 10. Одновременно с этим продувочный агент перемещает нижний клапан ll вниз и вместе с жидкостью поступает в породоразрушающий орган и далее в скважину.

При этом клапан 11 штоком 16 перекрывает выходное отверстие 8 канала 6, препятствуя выходу жидкости иэ аккумулирующей емкости 9 через канал 6.

Когда прекращается подача продувочного агента в буровой инструмент, верхний клапан 17 пружиной 19 возвращается в исходное положение и, перекрывая воэдуховод 10, благодаря отверстиям 18, обеспечивает постепен1305294 изобретения

Формула

ВНИИПН Заказ 1393/27

Тираж 533 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ное уравнивание давления воздуха в инструменте и в скважине, тем самым исключает втягивание в инструмент бурового шлама, возможное при быстром падении давления воздуха в инструменте, и обеспечивает выход воды из аккумулирующей емкости 9, как только нижний клапан ll под действием пружины 13 займет исходное положение и откроет выходное отверстие 8 f0 канала 6. Проходное сечение канала 6 и отверстия 8 определявтся по известным методам из условия, что жидкость из аккумулирующей емкости заполняет не только инструмент, но и 15 частично скважину, Воздух, находящийся в инструменте ниже обратного клапана 11, по отверстиям 12 поднимается вверх и не препятствует запол нению инструмента жидкостью, Как 20 только инструмент наполнится, поплавковый клапан 14 поднимается и перекрывает отверстия 12. В свою очередь жидкость из аккумулирующей емкости поступает в инструмент, а из него в скважину до тех пор, пока уровень жидкости в аккумулирующей емкости и в скважине, как в сообщающихся сосудах, не станет одинаковым.

После этого поднимается поплавковый 30 клапан 7 и перекрывает канал 6, препятствуя обратному перемещению жидкости в аккумулирующую емкость. Таким образом, клапаны 7 и ll перекрывая воздуховод 10 и канал 6, исключает обратное перемещение жидкости и в том случае, если в дальнейшем уровень воды в скважине поднимется.

Следовательно, устройство обеспечивает реализацию способа и полностью 40 исключает попадание шлама из скважины в буровой инструмент.

1. Способ предохранения бурового инструмента от попадания в него бурового шлама, включающий перекрытие путей перемещения жидкости вверх по инструменту, о т л и ч а ю щ и й.с я 50 тем, что, с целью увеличения стойкости инструмента путем исключения попадания в него бурового шлама после прекращения подачи продувочного агента в инструмент, нижнюю часть внутри инструмента в зоне расположе-ния выходных отверстий заполняют жидкостью, а пути перемещения жидкости вверх по инструменту на границе жидкости с воздухом перекрывают после заполнения инструмента.

2. Способ по п.l, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью исключения попадания бурового шлама в инструмент в период заполнения его жидкостью, уровень жидкости в инструменте поддерживают выше уровня воды в скважине в течение всего указанного времени до момента перекрытия путей перемещения жидкости вверх по инструменту.

3, Устройство для предохранения бурового инструмента от попадания в него бурового шлама, включающее обратный клапан над породоразрушающим органом инструмента, о т л и ч а ющ е е с я тем, что оно снабжено аккумулирующей емкостью с каналом для выхода из нее жидкости, а обратный клапан выполнен с отверстиями в верхней части для прохода воздуха и с подпружиненным штоком, установленным с возможностью перекрытия при подаче продувочного агента выходного отверстия канала для выхода жидкости из аккумулирующей емкости и открытия его с прекращением подачи продувочного агента в инструмент °

4. Устройство по п.3, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью перекрытия воздуховода и канала для выхода жидкости из аккумулирующей емкости после заполнения нижней части инструмента жидкостью, обратный клапан снабжен поплавковым клапаном, перекрывающим в нем отверстия для прохода воздуха, а канал для выхода жидкости из аккумулирующей емкости снабжен обратным клапаном.

5. Устройство по п.3, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью постепенного выравнивания давления воздуха в инструменте и в скважине, над аккумулирующей емкостью размещен обратный клапан с отверстиями для стравливания воздуха.