Гидроударный снаряд

 

Союз Советскик

Социалистическик

Респубпик

К АВТОРСКОМУ СВ ТИЗЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-еу— (22) Заявлено 30.08.79 (2! ) 28 12457/22 03 с присоединеииеет заявки М— (23)Приоритет

Опубликоваио 15 09.81. Ьюллетеиь Рй 34 (51)М. Кл.

Е 21 В 4ф14

Засударстесивй комитет

lI0 делам изооретеиий и открытий (53) УДK 622. . 243.92.05 (088.8) Дата опубликования описа44ще 18.09.81 (72) Автор. изобр "те ни я

H. Ф. Сидоров (71) Заявитель (54) ГИДРОУДАРНЫЙ СНАРЯЛ

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для удар-. но-вращательного бурения скважин.

Известен гидроударник, содержащий корпус с каналами, поршень-ударник и на .ковальню с обратными клапанами, установS ленными в их осевых каналах 1.1 .

Недостатком этого устройства saaaerся то, что оно не обеспечивает прямой промывки скважины через породоразрушаю1О ший инструмент при спуске его в скважину. Известен также гидроударный снаряд, ",.îäåðæàùèé распределительный клапан, корпус с каналами, в полости которого размещен подпружиненный поршень-ударник

15 с осевым и радиальными каналами, обратный клапан, размещенный в осевом канале поршня-ударника, наковальню, в осевом канале которого размещен обратный клапан, связанный гибкой связью с поршнем-удар20 ником, шлицевой разъем корпуса и наковальни, колонковую грубу j2), Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает обратной

2 беспрерывной призабойной циркуляции потока промывочной жидкости в колоковой трубе.

Бель изобретения — повышение эффективности работы снаряда за счет обеспечения беспрерывной обратной промывки при бурении.

Цель достигается тем, что поршень поршня-ударника размещен в осевом канале наковальни, причем последняя имеет два обратных клапана, один из которых сообщает надпоршневую полость со скважинным пространством, а другой — с полостью колонковой трубы.

На чертеже изображен гидроударный снаряд, продольный разрез.

Гидроударник состоит из корпуса 1, снабженного кольцевыми приливами. 2-4.

В центре кольцевого прилива 2 размещен распределительный клапан 5, поддерживаемый пружиной 6, опирающейся на кольц вой прилив 2 с промывочными каналами 7.

Корпус 1 гилрсуаарника выполнен с каналами 8, сообщающими полость 9 уст

863832 ройства со скважинным пространством.

В корпусе 1 размещены поршень-ударник

10 с осевым 11 и Радиальным 12,13 каналами. В верхней части поршень-ударник 10 снабжен косьшками 14, а в нижней — полым штоком 1 5, п1тоходящилт через осевой канал наковальни 16 и на конце несущим поршень 17. 1!оршень-ударник

10 удерживается пружиной 18, опирающейся на наковалыно 16, связанную с нижней частью корпуса 1 посредством шлииевого соединения.

Наковальня 16 имеет промывочный канал 19, а нижний конец ее соединен с шламовой трубой 20, снабженной шламоподводящей трубкой 21. К трубе 20 присоединена колонковая труба 22 с породоразрушающим инстрултентом (на чертеже не показан). Б створе деталей наковальни зажат кольцевой диск 23„одетый на шток

15 и снабженный промывочных и каналами

24. B створе деталей наковальни также зажат нару-жный кольцевой прилив 25 цилиндра 26, снабм<енного радиальными каналами 27, 28 и днищем с осевыми каналами, в которых размещены обратные клапаны 29, 30. Летали 23-26 являются элементами наковальни. Осевой канал клапана 30 сверху закрыт пробкой 31, а каналы 24 кольцевого диска 23;закрыты з0 кольцевыми обратным клапаном 32, опирающимся на диск 23.

Клапан 29 соединен с нижним roplloM поршня 17 посредством гибкой связи 33..

Б осевом канале 1 1 поРшня-Ударника

10 ниже радиальных каналов 12 размещен обратный клапан 34.

Поршень-ударник 10 у.плотнен относительно кольцевых приливов 3,- 1, а поршень 17 уплотнен в цилиндре 26.

Устройство имеет гидравлические пол.ости 35-40.

Гидроударник работает по схеме машин прямого действия.

При спуске гидроударника в скважину он находится в подззешонном состоянии. Его нижняя часть под действием собственного веса раскрывает шлицевой разъем. Наковальня опускается вниз, вместе с ней опускаются поршень-ударник .10 с пружиной

18, при этом образовывается щель между торцами клапана 5 и поршнем-ударником

10. В определенный момент поршень-ударник 10 останавливается (препятствуют косынки 14, которые опираются на кольце55 вой прилив 3). В таком положении каналы

12 поршня-ударника 10 оказываются ниже кольцевого прилива 1 «полости 40. После остановки поршня-ударника 10 наковальня продолжает опускаться вниз ао потп ого раскрытия шлицевого разъема, при этом происходит отрыв гнезда or клапана 29, удерживаемого гибкой связью 33, и между ними образуется зазор для протекания жидкости.

При раскрьггом шлицевом разъеме гидроударника жидкость поступает на прямую пр омы «к у за боя с ква ж ин чер аз о бр аз о ьа « "шуюся щель между торцами клапана 5 и поршня-ударника 10, канал 1, K«HQA 12, полость 40, канал 13, полость 37, открытьш клапан 29, полость- - 5, пол трубки 21, полость колонковой .Рубы 22

ll По1зодоразрушающнй инструмент. Зто не.-. обходимо при доведении гидрэударника с прямой промывкой до забоя скважины нри наличии в ней шлама и для слива жидкости при подъеме снаряда.

При постановке снаряда на забой шли— цевой разьем и торцы деталей 5 и 10 смыкаются, клаттан 29 садится «свое т нездо, а канал 1 2 воз «ращае гcH в полость О, при этом происходит пуск гидро-. ударн ика.

Под действием «скзникшего при этом гидравлического удара поршень-ударник

10 перемещается вниз, сжимая пружины

6 и 18. В определенный момент горец клапана 5 отрывается от горца поршня-. ударника, кот01эый продолжая д«и - a гася по инерции, наносит удар по нако«альне, Г1осле нанесения удара по пако зал«не под воздействием сжатых пруж,тtr 6 и "8 клапан 5 и поршень-ударник возвращаются в верхнее положение, где происходит смы-. кание их т орцов и цикл по«торяется.

При возвратно- тоступагельном переме-щении поршня-ударника 10, на конце сна-бженного поршнем 17, происходит обратная промывка скважины следующим образом.

При ходе поршня-ударника 10 вниз происходит вытеснение жидкости из полости 37 поршнем 17р скважину через канал 11, клапан 34, каналы 12, полосгь

9 и каналы 8, а из полости 10 жидкость вытесняется в скважину через канал .13, клапан 34, каналы 12, полость 9 и ка— калы 8.

B момент отрыва клапана 5 or торца поршня-ударника 10 клапан 34 перекрывает канал поршня-ударника и нагнетаемая жидкость начинает поступать в скважину через каналы 1 2, полость 9 и каналы 8.

При ходе поршня-ударника 10 вниз происходит всасывание жидкости с забоя

32 6 ранства в зоне колонкового набора и пре дотвращает прихват его шламом.

Гидроударный снаряд, содержащий раопределительный клапан, корпус с каналами, в полости которого размещен подпружиненный поршень-ударник с осевым и радиащ ными каналами, обратный клапан, размещенный в осевом канале поршня ударника, наковальню, в осевом канале которой размещен обратный клапан, связанный гибкой связью с поршнем-ударником, шпицевой разъем корпуса и наковальни, колонковую трубу, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы снаряда за счет обеспечения беспрерывной обратной промывки при бурении, поршень поршня-ударника размещен в осевом канале наковальни, причем последняя имеет два обратных клапана, один иэ которых сообщает надпоршневую полость со скважинным пространством, а другой — с полостью колонковой трубьь

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No, 653375, кл. В 21 В 5/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке No. 2660585/03, кл. Е 21 В 5/00, 1978 (прототип).

5 8638 скважины в полость 38 через полость колонковои трубы, канал трубки 21, полость

35, клапан 30, канал 28 полость 36 и канал 27. Выходящая жидкость иэ трубки

21 теряет скорость в полости 35 шламо- Ф о р мула и з о б р е т е н и я вой трубы 20, при этом происходит осаждение шлама.

Г(ри ходе поршня-ударника вверх происходит вытеснение жидкости из полости

38 и ск ва жилу через каналы 24 (пр и от- 3 О крытом клап. не 32), полость 39 и канал

19 и всасъшанпе жидкости с забоя в полость 37 через полость 22, канал трубки

21, полость 35, клапан 29. Яагнетаемая жидкость буровым насосом во время подъема ударника поступает из канала 11 выше кл: пана 3.1 в скважину через каналы 12, полость 9 и каналы 8.

При ходе поршня-ударника 10 вниз цикл повторяется.

Обеспечение прямой промывки, r.e. огкрытие клапана (>, возможно при условий, что жссткость пружины 18 при сомкнутом шлицевом разъеме должна обеспечить при соответствующей длине гибкой связи 33 (без ого прогиба) с клапаном 29 перекръ тие сго осевого канала, а свободнъй ход поршня-ударника 10 должен быть мень шс свободного хода шлицевого разъема. ! t, tt;oúëëðHûé снаряд обеспечивает беспрерывную обрятнуlo промывку при бурении, что ш. Жхо,<«. ìo для пнтонс.игпо о удаления

«ыбурсняой пэрпды из затрубного прост863832

Составитель A. Сергачев

Редактор С. Тимохина Техред А. Савка Корректор: М. Шароши.

Заказ 7730/45 Тираж 630

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11ЗОЗ5, Москва, Ж-З5, Раушская наб., a. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

16

39

52

25 г

2 л

f7

26

28

Л