Гидроударная машина

 

Изобретение относится к забойным гидроударным машинам. Цель изобретения - повышение надежности и снижение трудоемкости использования. Гидроударник содержит корпус 1. соединенный с верхним 7 и нижним 8 переходниками. В корпусе 1 размещены ударник 2 с пружиной 3 и клапан 4 с пружиной 5 и шаровым затвором 6. В верхней части ударника 2 размещен поршень 12, контактирующий своим верхним торцом с затвором 6, В переходнике 7 уста- 3 ч ел 00 ел о

(19) (1 !) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s))s Е 21 В 4/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 1 1 0 9 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

19

В ж

Х

12 (21) 4499160/03 (22) 26,09,88 (46) 07.07.92. Бюл. N 25 (75) А,Б.Кушелевич, Д.И.Карабаш и

А, П. Репьев (53) 622.243.92.05(088.8) (56) Граф Л,З. и др. Гидроударные машины,—

M: Недра, 1972, с. 64-65, Авторское свидетельство СССР

N 284914, кл. Е 21 В 4/14, 1967. (54) ГИДРОУДАРНАЯ МАШИНА (57) Изобретение относится к забойным гидроударным машинам. Цель изобретения— повышение надежности и снижение трудоемкости использования, Гидроударник содержит корпус 1. соединенный с верхним 7 и нижним 8 переходниками. В корпусе 1 размещены ударник 2 с пружиной 3 и клапан 4 с пружиной 5 и шаровым затвором 6.

В верхней части ударника 2 размещен поршень 12, контактирующий своим верхним торцом с затвором 6. В переходнике 7 уста1745850

20

45 новлен пониэитель расхода жидкости, который выполнен в виде подвижного в осевом нэпрэвмении клапанного элемента (K3) 14, имеющего открытый к бурильным трубам 9 верхний торец с радиальными пазами 16 и дроссельным каналом (ДК) 15. Под КЭ установлена закрепленная в корпусе антикавитэционная пластина (АП) 18 с отверстиями

19. Причем КЭ может быть выполнен подпружиненным с упором пружины в АП, а ДК может быть выполнен в виде направленных

Изобретение относится к забойным гидроудэрным машичэм для бурения сква-, жин на пониженных расходах промывочной жидкости.

Цель изобретения — повышение надежности и снижение трудоемкости использования.

Нэ фиг. 1 изобрэжена гидроударнэя машина, общий вид; на фиг. 2 и 3 — узел понизителя расхода.

Гидроударнэя машина содержит корпус 1, в котором расположены ударник 2 с пружиной 3 и клапан 4 с пружиной 5 и шаровым затвором 6. Корпус 1 соединен с верхним 7 и нижним 8 переходниками, Верхним переходником 7 гидроудэрник соединяется с колонной бурильных труб 9, а нижний переходник 8 соединяется с долотом 10, при этом крутящий момент от колонны бурильных труб через корпус и шлицевое соединение 11 передается долоту. В верхней части ударника размещен поршень 12, контактирующий своим верхним торцом с шаровым затвором, Клапан 4 с шаровым затвором 6 размещаются на пружине, уста- 2 новленной в ограничителе 13 кода. В верхнем переходнике размещен понизитель рэсходэ, включающий клапэнный элемент

14 понизителя расхода с дроссельным каналом 15 и пазом 16 у верхнего торца, седлом понизителя 17 и энтикэвитэционной пластиной 18 с отверстиями 19, опирающиеся на внутренний выступ 20 верхнего переходника, Нэд клапэнным устройством 4 гидроударника размещена поперечная перегородка 21 с каналом 22 для прохода рабочей жидкости. На пути потока рэбочейжидкости образованы полости 23-25 между клапаном понизителя и энтикэвитационной пластиной, между антикэвитэционной пластиной и поперечной перегородкой, между поперечной перегородкой и поверхностью шарового зэтворэ соответственно.

Нэ фиг. 2 показан вариант клапанного элемента с дроссельным кэналом, рэзменавстречу друг другу радиальных каналов с общим центральным осевым каналом. Слив

ДК может быть выполнен с расширением по ходу патока, а АП вЂ” с ответным коническим выступом. Под АП может быть устэновленэ поперечная перегородка 21 с центральным отверстием 22, опирающимся на клапан 4, Такое выполнение позволяет повысить надежность работы гидроударной машины и снизить трудоемкость ее использования. 4 з.п. ф-лы, 3 ил, щенным на пружине 26 относительно рассекэтеля 18, а на фиг. 3 показан вэриант клэпанного элемента с радиальными дроссельными кэнэлами 27, направленными навстречу друг другу с общим сливом 28, расширением слива 29 и антикавитэционной с KoHM .åñêèì выступом 30.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы, когда гидроударная машина поднята над забоем,сквэ>кины при раскрытом шлицевом разьеме жидкость поступает на забой скважины через бурильные трубы 9, клапэнное устройство 14 с дроссельным каналом.

Рабочая жидкость; поступающая в полость 25 клапана гидроударника, предварительно проходит через бурильные трубы 9, дроссель 15, каналы 19 в антикавитационной пластине 18 и канал 22 в перегородке

21, встречая основное гидравлическое сопротивление в дросселе 15. При постановке гидроудэрникэ нэ забой (поло>кение, показанное нэ фиг. 1) в полости клапана образуется гидравлический удар и клапан гидроударникэ (дет. 4,6) устремляется вниз совместно с ударником 2, сжимая пружины клапана и ударника (дет, 3,5). После остановки клапана 4 ударник 2 наносит удар по наковальне 8, соединенной с долотом 10, и ударник с клапаном возвращается в верхнее положение. Во время свободного хода ударника и его подъема в верхнее положение до контакта с запорным элементом 6 клэпэ>нэ 4 расход жидкости через гидроударник ограничен дросселем 15. В, момент встречи запорного элемента с ударником реализация кинетической энергии удэрникэ приводит к кратковременному обратному потоку жидкости через полость понизителя расхода в бурильные трубы, при этом клэпанное устройство понизителя поднимается нэд седлом в верхнем положении на величину хода. При рэбочем ходе, нэчинающемся после полного гидроторможения, рабочая

1745850 жидкость устремляется в первоначальное направление, т.е. через бурильные трубы. дроссель клапанного устройства понизителя и нижележащие каналы в антикавитационной пластине и поперечной перегородке, при этом клапанное устройство с дросселем обтекэется потоком и устремляется в нижнее положение. Зэ время хода вниз клапанного устройства и некоторое время спустя завершается рабочий ход клапана с ударником, при этом его первая часть проходит без соп ротивления в дросселе, а вторая — при начальной стадии повторног.о гидроудара, образующегося при посадке клапанного устройства с дросселем на седло понизителя расхода. После начала свободного хода ударника и при его обратном ходе утечки энергии, накопленной в трубопроводе за счет гидроудара и сжатия жидкости, ограничиваются дросселем клапанного устройства понизителя расхода, в результате чего сокращение фазовых утечек приводит к сокращению общего расхода жидкости.

Размещение клапанного устройства с дросселем на пружине повышает эффект работы устройства, так как при этом большая часть рабочего хода или весь рабочий ход идут при открытом клапанном устройстве, и только с нарастанием скорости ударника (и его поршня) до расчетной, т.е., при определенном расходе жидкости. наступает синхронная посадка клапанного устройства на седло понизителя расхода, обусловленная соответствующим усилием пружины.

Формула изобретения

1. Гидроударная машина, содержащая корпус, расположенные в корпусе подпружиненные ударник и клапан, нижний и вер5 хний переходники, понизитель расхода жидкости, выполненный в виде подвижного в осевом направлении клапанного элемента с дроссельным каналом, причем понизитель расхода жидкости установлен в верхнем пе10 реходнике, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и снижения трудоемкости использования, она снабжена установленной под клапанным элементом и закрепленной в корпусе антикавитацион15 ной пластиной с отверстиями, а клапанный элемент выполнен с открытым в верхней части торцом и радиальными пазами.

2. Машина поп. 1,отлича ющаяся тем, что клапанный элемент выполнен под20 пружиненным, причем пружина опирается на антикавитационную пластину.

3, Машина поп.1,отличающаяся тем, что дроссельный канал выполнен в виде направленных навстречудруг другу ради25 альных каналов с общим центральным осевым сливом, 4. Машина по ïï. 1 и 3, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что слив дроссельного канала выполнен с.расширением по ходу готока, а

30 антикавитационная пластина — с ответным коническим выступом.

5. Машина пе и. 1, отличающаяся тем, что под антикавитационной пластиной усгэновлена поперечная перегородка с цен35 тральным отверстием, опирающаяся на клапан.

1745850

Составитель А,Хромин

Техред М,Моргентал Корректор О. Кундрик

Редактор С,Патрушева

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, yn,Гагарина, 101

Заказ 2. 369 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушскэя наб., 4/5