Вибратор для бурения скважин
Изобретение относится к бурению глубоких скважин и может быть использовано как забойный инструмент для импульсного воздействия на долото. Вибратор включает корпус, шток с наковальней, установленные с возможностью продольного перемещения относительно корпуса, ударник, установленный с возможностью взаимодействия с наковальней посредством пружины и имеющий проходное отверстие и верхний переводник. Он снабжен втулкой, внутри которой на оси размещен маятник, верхний конец которого выполнен в виде лопасти, а нижний конец жестко связан с тарелкой, установленной с возможностью периодического перекрытия проходного отверстия ударника. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции и повышение долговечности вибратора. 2 ил.
Изобретение относится к бурению глубоких скважин и может быть использовано как забойный инструмент для импульсного воздействия на долото.
Известен гидравлический вибратор для бурения скважин [1], включающий цилиндрический корпус, ударник, шарнир, перекидной клапан.
Недостатком является то, что нет подвижной массы, продольно движущейся, следовательно, нет и эффективных продольных ударов.
Известен также гидроударник для бурения скважин, состоящий из корпуса, переводника со штоком, наковальни, верхнего переводника, пружины, бойка, клапанной коробки, оси, шатуна, перекидного клапана, ниппеля [2].
Недостатком конструкции является низкая долговечность устройства из-за наличия многошарнирного перекидного клапана.
Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение долговечности вибратора.
Указанная цель достигается тем, что вибратор для бурения скважин, включающий корпус, шток с наковальней, установленные с возможностью продольного перемещения относительно корпуса, ударник, установленный с возможностью взаимодействия с наковальней посредством пружины и имеющий проходное отверстие и верхний переводник, снабжен втулкой, внутри которой на оси размещен маятник, верхний конец которого выполнен в виде лопасти, а нижний конец жестко связан с тарелкой, установленной с возможностью периодического перекрытия проходного отверстия ударника.
Существенным отличием заявляемого изобретения является то, что упрощается конструкция вибратора за счет применения маятника, имеющего лопасть и тарелку. В результате применения одношарнирного механизма уменьшаются подвижные элементы, повышается долговечность вибратора.
На фиг.1 и 2 представлен продольный разрез вибратора.
Вибратор состоит из корпуса 1, верхнего переводника 2, штока 3, связанного с ниппелем 5 при помощи шпонки 4. Шток 3 в верхней части оканчивается наковальней 6. На штоке также установлен ударник 7 на пружине 8. Внутри корпуса 1 установлена калиброванная втулка 9, внутри которой на оси 11 установлен маятник 10, верхний конец которого выполнен в виде лопасти, нижний конец жестко связан с тарелкой 12. Шток 3 имеет возможность продольного перемещения относительно ниппеля 5 и корпуса 1. Втулка 9 также имеет возможность продольного перемещения для пропуска промывочной жидкости при спуске вибратора в скважину.
Устройство работает следующим образом. При восстановлении циркуляции струя промывочной жидкости действует на лопасть маятника, выводит его из равновесия, за счет гидравлических сил маятник начинает раскачиваться из одного положения в другое.
При среднем положении тарелка перекрывает проходное отверстие 13 ударника 7, при этом происходит гидроудар, за счет этого ударник 7 наносит удар по наковальне, который передается через шток на долото. Так происходит создание вибрационных нагрузок на долото.
Вибрационное воздействие на долото повышает эффективность разрушения забоя. В результате повышается механическая скорость бурения по сравнению с обычным вращательным бурением.
Источники информации
1. Авт свид. СССР №1515812 А1, кл. Е 21 В 7/24 20.03.1986.
2. Авт. свид. Россия №2167255 С2, 7 Е 21 В 4/14 20.05.2001.
Формула изобретения
Вибратор для бурения скважин, включающий корпус, шток с наковальней, установленные с возможностью продольного перемещения относительно корпуса, ударник, установленный с возможностью взаимодействия с наковальней посредством пружины и имеющий проходное отверстие и верхний переводник, отличающийся тем, что он снабжен втулкой, внутри которой на оси размещен маятник, верхний конец которого выполнен в виде лопасти, а нижний конец жестко связан с тарелкой, установленной с возможностью периодического перекрытия проходного отверстия ударника.
