Устройство для создания нагрузки на породоразрушающий инструмент

 

Изобретение относится к буровой технике. Цель - повышение эффективности бурения путем автоматического регулирования нагрузки на породоразрушающий элемент. Устройство содержит телескопически соединенные цилиндр 1 и поршень 2 с осевым 3 и радиальными 4 каналами. Устройство имеет регулятор давления в виде установленного во внутренней полости цилиндра 1 конуса 5 с профильной образующей 6, вершиной 7 помещенной в осевой канал 3. Поршень 2 выполнен с дополнительными каналами 8, сообщенными с подпоршневой полостью 9 и радиальными каналами 4, и упором 10. Упор 10 взаимодействует с цилиндром 1 при крайнем верхнем положении поршня 2. Цилиндр 1 на внутренней поверхности выполнен с проточками 11 с возможностью сообщения с каналами 4 и внутренней полостью цилиндра 1 при верхнем положении поршня 2. В процессе бурения за счет изменения давления бурового раствора и скорости подачи колонны выбирается оптимальный режим работы инструмента. При прохождении участков с большой твердостью поршень 2 и цилиндр 1 будут двигаться навстречу друг другу до тех пор, пока цилиндр 1 не зафиксируется упором 10. При этом на забой, кроме сил гидравлического и гидростатического давлений, действующих на поршень, дополнительно прикладывается вес колонны. Конус 5 выполнен съемным, и в зависимости от твердости породы он может быть установлен с профилем, соответствующим определенному диапазону изменения сопротивления бурению. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТС11ИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s!) 4 Е 2) В 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П.!НТ СССР

К АBTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4249201/23-03 (22) 25.05„87 (46) 15.07.89. Вюл. - 26 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) Н.С.Воробьев, ф„Ватаманюк и В.И„Сметанюк (53) 622.24.051(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

1! 644934, кл, Е 21 В 17/00, 1976.

„„SU„„1493764 А 1

2 (54) УСТРО1!СТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ НАГРУЗКИ НА ПОРОДОРАЗРУШАЮ!!!ИЙ И11СТРУМЕНТ (57) Изобретение относится к буровой технике. Цель — повьппение эффективности бурения путем автоматического регулирования нагрузки на породораэрушающий элемент. Устр-во содержит телескопически соединенные цилиндр 1 и порпень 2 с осевым 3 и радиальными

4 каналами. Устр-во имеет регулятор!

15 длтзттентттт Е3 виде устлновлетптого во внутренней полости цттзтиттдрл 1 конуса

5 с профильной обрлзуюктей 6, тзершиной 7 помещенной в осевой к Illïfl 3, Поршень ? выполнен с дополнительlfll ми каналами !1, сообщенными с подпоршневой полостттз 9 и радиальными каналами 4, и упором !О„ Упор 10 взаимодействует с IIIIJIIIII>lpo . 1 при крайнем верхнем положетннт поршня 2. 1!илинд!) 1 на тзтту грели ет!т но 13ерх ности выполнетт с ттро го<тклтти 11 с возможностью сообщения с каналами

4 и внутренней полостью цилиндра 1 при верхнем положении поршня ?. В процессе бурештя зл счет измен нип да«летиня бурового рлс.гворл и т .,орости Ilolfä÷è колонны выбирается оптимальный режим работы инструмента.

1lpl1 прохождении уча с . кол с большой твердостью поршень 2 и цнтттшдр 1 будут двигаться навстречу друг другу до тех пор, пока цилиндр 1 не зафиксируется упором )О. При этом ня злбой, кром" сил гидравлического и гидр»статического давлений, действующих нл поршень, дополнительно прикллдывлется вес колонны. Конус 5 выпо »Iekl съемным и в зависимости от твердостff породы он может бить установлен с продзилем, соответствующим определетшому диапазону изменения сопрoòèòfления буреттттю. 1 ил.

Изобретение отност;тся к буровой технике, а иметшо к устройсгвлм для 25 создания осевой илгрузки на породоразрушяющий kffle.трумет:т „

Целью изобрететшя явпяется Iloffflшентте эдтфеКтнвттосттт бурения путем лвтомлтттчсского регулирования нлг- 30 рузктт на по родорлз р .>шающтвт элемент.

11а чертеже схе.тлтично пока.зяно прсдляглемое устройство, разрез.

Устройство для создлштя нагрузки на породорлзрушлющттй инструмент содержит телескопически соедтнтенные цизишдр 1 и ттортттент. ? с осевым 3 и рлдилльнымц ч клттлттлтттт. В устройстве имеется регулято! д;»тления в виде устаттотзлетшого т3о вцутретитей цо:locrlf цилтшдрл 1 k;ollyc;I 5 с профильттой образут>зщетт 6, вервшнл 7 которого помещена в осевой канал 3. Поршень 2 выполнен с дополттительпыми каналами Я, сообщающими подцоршневую полость 9 с рлттттлльттьгттт каналами 4, 11 1 портпне 2 выполнен упор 10„, В тнтлштдре 1 на пнутретшей поверхности «Illloflftolfll проточки 11.

Устройство работает следующим об50 разом.

11еобходттттяя осевая нагрузка на инструмент обеспечивается подачей под давлением промывочной жидкости

13о гзнутреннют<3 полость цилицдрл 1. Ве55 личина нагрузки зависит от перепада давления во внутренней полости цилиндра 1 и осевом канапе 3 поршня 2, который, в свою очередь, определяется взаимным положением конуса 5 ppf v л я торл «л 13 гтг ния If тторшгттт 2 ° Поэтому редвлригельная величина осевой нягрузктт устанавливается равной предполагаемой средней скорости разрушеция породы. При -ттом поршень 2 займет такое нлчлльное положение относительно конуса 5, при котором v ñòðoéñòkfo будет со.здlг3лтт нагрузку ня долото, соответствующую средней твердости разрушаемой породы.

При прохождении участков с различной твердостью поршень 2 будет перемегтлться относительно конусл 5 ттверх — прн бстльшей твердости, внттз— при меньшей твердости, Скорость бурения в этом случае, также будет рязличнои: большей — при бурении мягких пород и меньшей при бурении твердых пород. Пагрузка на долото будет увеличиваться при перемещении поршня ? вверх и уменьшаться flplf »epe«el>fpkllfkf поршня? вниз вследствие увеличения или у.теньшения проходного отверстия образовлтитого конусом 5 с осевым кацллом 3.

В процессе бурения за счет изменения давления бурового раствора и скорости подачи колонны выбирается оптимальный режим работы инструмента. При прохождении участков с особо большой твердостью за счет большой разтттзцы между скоростью разрушения породы и скоростью подачи колонны, поршень 2 и цилиндр 1 будут двигаться навстречу друг другу до тех

1493764

Дополнительный канал 8 обеспечивает перекрытие рабочей жидкости из подпоршневой полости 9 в осевой канал 3 и наоборот, тем самым исключая возможность стопорения поршня 2 при

его движении вверх или вниз.

Корпус 5 выполнен съемным, В зависимости от твердости породы он может быть установлен с профилем, со20

Составитель А. Скалунов

Техред А.Кравчук Корректор И. Шароши

Редактор Ю, Середа

Заказ 4079/33 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, 11осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 пор, пока цилиндр 1 не зафиксируется упором 10, что отразится увеличением веса колонны„ При этом на забой, кроме сил гидравлического и гидростатического давлений, действующих

5 на поршень 2, будет дополнительно прикладываться вес колонны.

С целью обеспечения нормальных условий вымывания породы предусмотрена вспомогательная система перепуска рабочей жидкости. В крайнем верхнем положении поршня 2, когда проходное сечение осевого канала 3 минимально, промывочная жидкость поступает в канал 3 через проточки ll u радиальные каналы 4. ответствующим определенному диапазо-, ну изменения сопротивления бурению.

Формула и э обретения

Устройство для создания нагрузки на породоразрушающий инструмент, содержащее телескопически соединенные цилиндр и поршень с осевым и радиальными каналами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности бурения путем автоматического регулирования нагрузки на породораэрушающий элемент, оно снабжено регулятором давления в виде установленного во внутренней полости цилиндра конуса с профильной образующей, вершиной помещенной в осевой канал, поршень выполнен с дополнительными каналами, сообщенными с подпоршневой полостью и радиальными каналами, и упором, расположенным с возможностью взаимодействия с цилиндром при крайнем верхнем положении поршня, а цилиндр на внутренней поверхности выполнен с проточками с возможностью сообщения с радиальными каналами и внутренней полостью цилиндра при верхнем положении поршня,