Гидравлический вибратор Советский патент 1984 года по МПК E21B25/00 E21B4/14 

1C

О

Изобретение относится к горному делу, а именно к средствам для бурения скважин с отбором керна и с применением забойных гидравлических приводов колебательного действия.

Известны гидравлические вибраторы содержащие корпус с возбудителем колебаний в виде закрепленного шарнирно бойка, образующего кольцевой диффузор со стенками корпуса

Недостатком указанных вибраторов является малая энергия ударов особенно при использовании в качестве рабочей жидкости глинистых растворов.

Известны более пригодные для работы на глинистом растворе вибраторы с активным гидравлическим приводом возбудителя колебаний, содержащие корпус с нагнетательными каналами и с центробежным возбудителем колебаний в виде закрепленного в опорном кожухе вращающегося дебаланса с. приводной гидравлической турбиной L2.

Однако имеющее место в такой конструкции непрерывное изменение нап равления смещения под действием центробежной силы рассеивает энергию вращения дебаланса и снижает эффективность работы вибратора,

Цель изобретения устранение отмеченных недостатков, т.е. повышение эффективности в работе.

Указанная цель достигается тем, что в гидравлическом вибраторе, содержащем корпус с кагнетательнь ми каналшчи и с- центробежным возбудителем колебаний в виде закрепленного в опорном кожухе вращаняцегося двбаланса с приводной гидравлической турбиной, опорный кожух центробежного возбудителя, колебаний закреплен в корпусе одним шарнирным соединением с двумя степенями свободы О1 раниченного смещения в плоскости., перпендикулярной плоскости вращения дебаланса.

Ограниченное двумя степенями свободы смещение опорного кожуха создает условия для реализации энергии врщения дебаланса в поперечные колебания с ударами только в двух взаимно противоположных направлениях с разгоном колеблющейся массы на пути перемещения кожуха.

На фиг. 1 изображен, гидравлический вибратор, общий Btra на фиг. 2 сечениеА-А на фиг. 1| на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1,

Гидравлический вибратор содержит корпус t с переходниками 2, имекицими нагнетателзьные каналы 3, соединенные с корпусом 1 о В корпусе 1 закрыт полый кожух 4. В верхнем переходнике 2 расположен шарнирный узел подвески кожуха 4, состоящий из резинового уплотнения 5 и шайбы 6 с отверстиями для оси подвески 7. В полости Кожуха 4 помещен дебаланс 8 установленный с возможностью вращения в гнездах колеса 9 с направляющими лопатками и опорной шайбы 10с каналами 11 для прохода промывочной жидкости. На верхней полуоси дебаланса 8 закреплена турбина 12, а нижняя полуось опирается на шарик 13, помещенный в гнезде опорной шайбы 10 Дебаланс 8 выполнен в виде полого цилиндра с закрепленным в определенном положении грузом 14. Положение Дебаланса 8 в полости кожуха 4 фиксируется разрезной шайбой 15, Компановка койсуха 4, дебалакса 8 с турбиной 12 и элементами крепления их образует центральный возбудитель колебаний.

Вибратор работает следующим образом.

Проходящая через полость 4 промьточная жидкость приводит во вращение турбину 12, .закрепленн пю на дебалансе 8, Центробежная сила,, возникающая при вращении дебаланса 8, воспринимается кожухом 4, и он под воздействием этой силы совершает угловые колебания в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения дебаланса 8, нанося удары по внутренней стенке корпуса 1 вибратора. С увеличением расхода промьюочной жидкости частота вращения дебаланса пропорционально возрастает,, причем частота ударов равна удвоенной частоте вращения дебаланса, поскольку за один оборот дебаланса возбудитель колебант-ш наносит удары по двум противоположны стенкам корпуса вибратора. Одновременно с этим растет величина центробежной силы, вызьшак увеличение энергии ударов, которая возрастает пропорционально квадрату частоты вращелия дебаланса.

л

Предлагаемый гидравлический вибратор может быть эффективно использован для ликвидации самозаклинок керim при бурении в сильно трещиноватых и раздробл«|ннь Х породах где,, с it

311228094

лью закрепления весьма неустойчивых вило, применяется глинистый раствор в этих породах стенок скважины, в ка- и где требуется значительная энергия честве промывочной жидкости, как пра- удара.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР, содержащий корпус с нагнетательными каналами и с центробежньв возбудителем колебаний в виде закрепленного в опорном кожухе вращающегося дебаланса с приводной гидравлической турбиной, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности в работе, кожух центробежного возбудителя колебаний закреплен в корпусе одним шарнирным соединением с двумя степенями свободы ограниченного смещения в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения дебаланса.