Ударное устройство

 

Сеез Соввтских

Сецмалнстмчвскнк

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ ()848556 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Эаявлвио 2 21 17 1 (21)1 71662 2/22-0 3 (53)М. Кл.

Е 21 В 4/14 с лрисовдииеиием заявки ЖГосударствеииый комитет

С СС Р во делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230781. Бюллетень Но 27

Дата опубликования описания 2307.81 (53) УДК 622, 243. 92.. 053 (088. 8) (71) Заявитель (54) УДАРНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к бурению горных пород и может быть использовано для ликвидации прихватов бурильной колонны.

Известно ударное устройство, включающее корпус, в верхней части которого закреплен переводник с концентричным цилиндрическим выступом в нижней эго части, ударник, выполненный в виде гильзы и установленный в корпусю с зазором, и наковальню, выполненную в виде стакана, внутренняя полость которого сообщена посредством окон с внутрикорпусным прост ранством (1). 15

Недостатком известного ударного устройства является низкая эффективность работы из-эа слабого использования энергии гидроудара.

Цель изобретения — повышение эф- 20 фективности работы за счет более полного использования энергии гидроудара.

Указанная цель достигается тем, что в ударном устройстве, включающем корпус, в верхней части которого закреплен переводник с концентричным цилиндрическим выступом в нижней его части,. ударник, выполненный в виде гильзы и установленный в корпусе 30 с зазором, и наковальню, выполненную в виде стакана, внутренняя полость которого сообщена посредством окон с внутрикорпусным пространством, в средней части внутренней полости ударника выполнена перегородка с отверстием,. разделяющая эту полость на две камеры, причем диаметр нижней камеры больше диаметра верхней камеры, ударник и выступ переводника взаимодействует своими боковыми . поверхностями в крайнем верхнем положении ударника, а наковальня установлена с воэможностью ограниченного осевого перемещения.

На чертеже изображено ударное устройство, общий вид.

Устройство включает корпус 1, верхний переводник 2 с выступом 3 в нижней части, наковальню 4 с боковыми окнами и полый ударник 5 с перегородкой с отверстиями 6 в средней части. Ударник 5 свободно размещен в корпусе 1, а наружная поверхность выступа 3 взаимодействует с внутренней боковой поверхностью ударника 5 в верхнем крайнем положении ударника. Перегородка с отверстием 6 делит внутреннюю полость ударника 5 на две камеры, причем диаметр нижней

Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники

848556 камеры больше диаметра верхней (Р< ) Р„), а длины камер принимаются такими, что обеспечивается время для формирования волны давления.

Устройство работает следующим образом.

При спуске устройства в скважину наковальня 4 и ударник 5 перемещаются вниз. При этом промывка забоя скважины осуществляется через увеличенный зазор Z между наружной по= верхностью выступа 3 верхнего переводника 2 и внутренней поверхностью верхней камеры ударника 5, через кольцевое пространство между корпусом 1 и наружной поверхностью удар- !5 ника 5 и далее через боковые окна наковальни 4.

При создании осевой нагрузки корпус 1 перемещается вниз. При этом зазор Е уменьшается и возникает Щ перепад давления между внутренней и наружной поверхностью ударника 5.

Так как диаметр нижней камеры ударника больше диаметра верхней (Р > 13 ), то под действием перепада давления начинается движение ударника 5 вверх.

При этом выступ 3 верхнего переводника входит во внутреннюю полость верхней камеры ударника 5 и перекрывает проход жидкости через зазор Е, а иэ нижней камеры ударника начинает- Зо ся истечение жидкости и падение давления. В верхней камере в это время формируется волна повышенного давления, которое через определенное время, определяемое скоростью распространения волны давления в жидкости и длиной камеры, действует на нижнюю поверхность верхней камеры.

Возникшее усилие перемещает ударник 5 вниз. При этом зазор Е уве- 40 личивается. В конце хода осуществляется удар ударника 5 по наковальне 4.

При этом прекращается истечение жидкости из нижней камеры и образуется гидравлический удар. Волна повышенного давления через некоторое время, определяемое длиной нижней камеры ударника 5 и скоростью распространения волны давления в жидкости, воздействует на верхнюю поверхность нижней камеры и перемещает ударник 5 вверх.

Далее процесс повторяется.

Изобретение позволяет увеличить эффективность работы ударного устройства.

Формула изобретения

Ударное устройство, включающее корпус, в верхней части которого закреплен переводник с концентричным цилиндрическим выступом в нижней его части, .ударник, выполненный в виде гильзы и установленный в корпу- се с зазором, и наковальню, выполненную в виде стакана, внутренняя полость которого сообщена посредством окон-с внутрикорпусным пространством, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет более полного использования энергии гидроудара, в средней части внутренней полости ударника выполнена перегородка с отверстием, разделяющая эту полость на две камеры, причем диаметр нижней камеры больше диаметра верхней камеры, ударник и выступ переводника взаимодействуют своими боковыми поверхностями в крайнем верхнем положении ударника, а наковальня установлена с возможностью ограниченного осевого перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 243535, кл. Е 21 В 1/06, 1968.