Пневмоударный буровой снаряд

 

ПНЕВМОУДАРНЫЙ БУРОВОЙ СНАРЯД, включающий корпус, керноприемную трубу и установленный на ней подпружиненный клапан, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы пневмоударника путем снижения необходимого усилия на отжатие клапана, клапан имеет внутреннюю полость с двумя внутренними уплотняющими поверхностями, на керноприемной трубе выполнены два ряда отверстий , причем оси отверстий одного из рядов наклонены к оси снаряда, а выходы отверстий по наружному диаметру керноприемной трубы перекрыты внутренними уплотняющими поверхностями. 68 (Л 00 N(; СО О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1084436

5(5D

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3523206/22-03 (22) 20.12.83 (46) 07.04.84. Бюл. № 13 (72) А. Н. Бажутин, К. П. Порожский и О. В. Савкив (71) Свердловский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. В. В. Вахрушева (53) 622.233.52-85 (088.8) (56) 1. Разведочный пневмоударник типов

РП вЂ” 130, РП вЂ” 111, РП вЂ” 94. Министерство геологии СССР, ЦНИГРИ. Отделение экспериментальных исследований в г. Туле.

Тула, 1970.

2. Патент США № 3941196, кл. 175 — 100, опублик. 1976 (прототип). (54) (57) ПНЕВМОУДАРНЫЙ БУРОВОЙ

СНАРЯД, включающий корпус, керноприемную трубу и установленный на ней подпружиненный клапан, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы пневмоударника путем снижения необходимого усилия на отжатие клапана, клапан имеет внутреннюю полость с двумя внутренними уплотняющими поверхностями, на керноприемной трубе выполнены два ряда отверстий, причем оси отверстий одного из рядов наклонены к оси снаряда, а выходы отверстий по наружному диаметру керноприемной трубы перекрыты внутренними уплотняющими поверхностями.

1084 43б

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для ударно-вращательного бурения обводненных скважин различного назначения в твердых горных породах с обратной продувкой забоя.

Известно устройство для бурения скважин, содержащее пневмоударник с породоразрушающим инструментом, керноприемную трубу с выполненными на ней наклонными отверстиями, предназначенными для лучшей транспортировки керна на поверхность и двойную колонну бурильных труб (1).

Недостатком этого устройства является отсутствие защиты пневмоударника от шлама в момент прекращения подачи воздуха, что приводит к засорению шламом воздухораспределительного механизма пневмоударника и к быстрому изнашиванию его трущихся частей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является пневмоударный буровой снаряд, включающий корпус, керноприемную трубу и установленный на ней подпружиненный клапан (2).

Однако в этом пневмоударном буровом снаряде шламозащитное устройство, расположенное над пневмоударником, не защищает его от загрязнения шламом при прекращении подачи воздуха, когда пневмоударник приподнят над забоем, а образец керна уплотняет кольцевую твердосплавную вставку. При этом возникают перетечки воды со шламом через пневмоударник и наклонные отверстия во внутрь керноприемной трубы.

Кроме того, шламозащитное устройство не защищает пневмоударник от попадания шлама при спуске в скважину. В процессе бурения шламозащитное устройство быстро изнашивается и выходит из строя.

Все это снижает надежность работы устройства.

Цель изобретения — повышение надежности работы пневмоударника путем снижения необходимого усилия на отжатие клапана.

Для достижения поставленной цели в пневмоударном буровом снаряде, включающем корпус, керноприемную трубу и установленный на ней подпружиненный клапан, последний имеет внутреннюю полость с двумя виутренними уплотняющими поверхностями, а на керноприемной трубе выполнены два ряда отверстий, причем оси отверстий одного из рядов наклонены к оси снаряда, при этом, выходы отверстий по наружному диаметру керноприемной трубы перекрыты внутренними уплотняющими поверхностями.

Наклонные отверстия расположены таким образом, что при движении через них сжатого воздуха в керноприемной трубе ниже этих отверстий за счет вихревого эффек та формируется зона разрежения. Благодаря тому, что в керноприемной трубе выполнены дополнительные отверстия разрежение ус5

2 танавливается и в разгрузочной камере.

Это приводит к дополнительному уменьшению усилия, действующего на клапан со стороны пневмоударника. Таким образом при подаче сжатого воздуха к пневмоударнику клапан постоянно находится в открытом положении.

На чертеже изображен пневмоударный буровой снаряд, общий вид.

Пневмоударный буровой снаряд содержит клапан 1, керноприемную трубу 2, пружину 3, корпус 4. Клапан 1 имеет упругий уплотнительный элемент 5, который входит в гнездо 6 корпуса 4 под действием пружины 3. Керноприемная труба 2 имеет наклонные отверстия А, предназначенные для подвода сжатого воздуха so внутрь керноприемной трубы 2, и дополнительные отверстия Б, которые служат для сообщения разгрузочной камеры В с зоной разрежения Г.

B закрытом положении клапан 1 перекрывает наклонные отверстия А верхним направляющим пояском 7, а дополнительные отверстия Б нижним направляющим пояском 8. Корпус 4 соединяет снаряд с двойной колонной бурильных труб и пневмоударником (не показаны).

Пневмоударный буровой снаряд работает следующим образом.

В момент подачи сжатого воздуха клапан 1 перемещается вниз до упора в ограничитель 9. При этом открывак>тся наклонные отверстия А и дополнительные отверстия Б в керноприемной трубе 2. Основная часть сжатого воздуха поступает к пневмоударнику, а другая часть поступает по наклонным от ерстиям А во внутрь керноприемной трубы 2. При этом в нижней части керноприемной трубы 2 вследствие вихревого эффекта возникает зона разрежения Г.

Так как разгрузочная камера В сообщается с внутренней полостью керноприемной трубы 2, то и в ней устанавливается разрежение.

Таким образом, за счет разности рабочих площадей клапана 1 со стороны нагнетательной магистрали и со стороны пневмоударника и за счет разрежения в разгрузочной камере В усилие, действующее на клапан 1 от давления сжатого воздуха со стороны нагнетательной магистрали, будет больше, чем со стороны пневмоударника. В устройство устанавливается пружина 3, усилие которой меньше разности усилий от давления сжатого воздуха, действующих на клапан 1 сверху и снизу. Поэтому при подаче сжатого воздуха клапан 1 постоянно находится в открытом положении и не оказывает отрицательного влияния на рабочий цикл пневмоударника. При прекращении подачи сжатого воздуха клапан 1 закрывается под действием усилия сжатой пружины 3 и перекрывает доступ воды и шлама в нагнетательную магистраль как через пневмоударник, так и через наклонные отверстия А и дополнительные отверстия Б. При спуске инструмента в

1084436

Состаитель Ю. Стрелов

Техред И. Верес Корректор О. Тигор

Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Янович

Заказ 1948 26 скважину клапан 1 так же постоянно находится в закрытом положении.

Использование предлагаемого устройства позволяет обеспечить нормальный режим работы пневмоударника при бурении скважин и предотвращает его зашламование при перерывах в подаче воздуха и при спуске инструмента в скважину. Все это понижает надежность работы устройства.