Жесткий отражатель гидравлических волн

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()994667

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.03.81 (21) 3266974/22-03 с присоединением заявки № —— (23) .Приоритет— (51) N К з

Е 21 В 4/06

Гееударствеюай камитет

СССР (53) УДК 622.233.05 (088.8) Опубликовано 07.02.83. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 17.02.83 пв аелам кзвбретений и аткрмтий,а г:, I

Ю. А. Меламед, А. Т. Киселев, В. А. Моне фин, и В:" Р::"ф) уви ф

Специальное конструкторское бюро Всесотозйогв,промьийлецяфго объединения «Союзгеотехнйка . (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЖЕСТКИЛ ОТРАЖАТЕЛЬ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ВОЛН

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к устройствам для повыше-. ния эффективности гидроударного бурения.

Известен пружинный резонатор, включающий корпус и размецтенный в нем подпружиненный поршень 11).

Недостатком известного резонатора является низкая надежность работы в абразивной среДе уплотнения поршня.

Известен жесткий отражатель гидравлических волн, содержащий тупиковый трубопровод, резонатор и сопло конфузорного типа (2j.

Недостатком известного отражателя является значительная утечка волновой энергии в подводящий трубопровод через сопло конфузорного типа, выполненного в виде усеченного конуса. ввиду незначительных гидравлических сопротивлений при обратном потоке жидкости через сопло. Кроме того, отражатель характеризуется сложго ностью конструкции.

Целью изобретения является повышение эффективности работы отражателя за счет увеличения гидравлических сопротивлений обратному потоку рабочей жидкости.

Указанная цель достигается тем, что в жестком отражателе гидравлических волн, включающем тупиковый трубопровод, резонатор и сопло конфузорного типа, последнее имеет спрыск и размещено в торце тупикового трубопровода. причем поверхность конфузора выполнена криволинейной.

На фиг. 1 изображен отражатель, соединенный с верхней частью гидроударника, продольный разрез; на фиг. 2 — форма сопла.

Отражатель содержит тупиковый трубопровод 1, являющийся резонатором и имеющий отражательный торец 2. Резонатор соединен в нижней части с гидроударником 3.

В торце 2 размещено сопло конфузорного типа 4, имеющее спрыск 5 и криволинейную поверхность конфузора 6.

Отражатель работает следующим образом.

Жидкость, поступающая от насоса по бурильным трубам, проходит через кднфузор 6 и спрыск 5 сопла 4 по резонатору

1 к гидроударнику 3. Возбуждаемые в гидроударнике колебания давления в виде волн

994667

Формула изобретения

@гг. 1

Составитель Н. Хлебников

Техред И. Верес Корректор А. Дзятко

Тираж 60! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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

Редактор Н.Митровка

Заказ 557/13

0о резонатору 1 (тупиковому трубопроводу) подходят к торцу 2, от которого в обратном направлении в виде отраженных волн поступает в гидроударник 3. Благодаря нахождени1о торца 2 тупикового трубопровода 1 на расстоянии, равном половине дли- 5 ны волны, и синфазному отражению от жесткого торца 2 отраженные волны приходят па следуюгций цикл в соответствующей фазе, чем способствуют усилению рабочего давления гидроудара в момент перекрытия

1О клапана.

Г1ри прохождении прямой волны к торцу

2 волны сжатия подходят к соплу 4, где частично теряют свою энергию. При этом имеет место перемещение рабочей жидкости из полост.t болыпего давления в стороIIó меньшего давления. Чем выше разница давлений, тем выше скорость движения рабоче.о агента в сопле 4. Выполнение сопла

4 в виде конфузора с криволинейной поверхностью 6 и спрыском 5 позволяет повысить расход потока, поступаюгцего в отражатель, Ilc повышая давления и нагнетательной липин насоса. Криволинейная поверхность конфузора и наличие спрыска позволяет не только снизить сопротивление прямому потоку, но и создать повышенное сопротивление перемещению жидкости в обратную сторону при превышении давления в резонаторе против давления в подводящем трубопроводе за счет отраженных волн.

При этом в спрыске формируется поток с большой скоростью, а затем при плавном зо увеличении сечения на поверхности конфузора образуются кавитационные полости и вихри, являющиеся причиной повышения гидравлических сопротивлений.

Размегцение сопла 4 в торце 2 и выполнение зацело тупикового трубопровода с резонатором позволяет значительно упростить конструкцию. В результате экспериментальных работ установлено, что первостепенное значение имеет сопло 4. Все остальные элементы на работу отражателя влияют менее существенно.

Отражатель в сравнении с известным при прочих равных условиях позволяет повысить энергию и частоту ударов, а следовательно и ударную мощность гидроударника.

Жесткий отражатель гидравлических волн, например для гидроударного,бурения скважин, включающий тупиковый трубопровод, резонатор и сопло конфузорного типа, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет увеличения гидравлических сопротивлений обратному потоку рабочей жидкости, collëî имеет спрыск и размешено в торце тупикового трубопровода, причем поверхность конфузора выполнена криволинейной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 295854, кл. Е 21 В 4/14, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 259754, кл. Е 21 В 4/14,,1968 (прототип) .