Гидроударник для ликвидации прихватов бурильной колонны Советский патент 1987 года по МПК E21B23/04 E21B31/113 

Изобретение относится к буровой технике, в частности к устройствам для ликвидации прихватов.

Целью изобретения является повышение надежности работы гидроударника и упроще- ние конструкции.

На чертеже изображена конструктивная схема предлагаемого ударника в исходном положении.

Гидроударник состоит из корпуса 1, вы- полненного из двух частей, соединенных конической резьбой, наковальни 2, ударника 3, размещенного в направляющих и нагруженного силовой пружиной 4, размещенной в стакане, клапанного затвора 5 в виде цилиндрического элемента с осевым каналом и коль- цевыми буртами с пружинами 6 и 7, клапана 8 наполнения, перепускного клапана 9 и узла регулировки расхода, включающего подпружиненный порщень 10 и дроссельный клапан 11 на ввертыще. Клапанный затвор 5 размещен в двух изолированных полостях - запорной а, сообщенной с областью высокого давления, и спусковой б, сообщенной с областью низкого давления. В этих полостях размещены нагружающие затвор 5 пружины 6 и 7. Пружина 7 в исходном сое- тоянии имеет зазор с кольцевым буртом клапанного затвора. Клапанный затвор 5 контактирует с ударником 3 по боковой поверхности цилиндрического направляющего участка - радиальный контакт и по торцовой поверхности контактирует с поверх- ностью кольцевого бурта. В конце рабочего хода боковая поверхность клапанного затвора и его кольцевой бурт образуют ниже спусковой полости камеру в задержки закрывания, наполнение которой идет постепенно через клапан наполнения 8.

Гидроударник работает следующим образом.

При прокачке среды она поступает через каналы в запорную полость а, воздействует на кольцевой бурт клапанного затвора, прижимая клапанный затвор 5 к ударнику 3, и на некомпенсированную площадь торца ударника, вследствие чего последний идет вверх и взводит силовую пружину 4, одновременно сжимается пружина 7 в спусковой полости. По достижении определенной величины хода (задается конструктивно) размыкается контакт кольцевого бурта клапанного затвора с торцом ударника в запорной камере, радиальный контакт некоторое время сохраняется, что обеспечивает мгновенное (без перетечек) открытие клапанного затвора 5. Давление в запорной полости падает, и ударник 3 под действием силовой пружины 4 совершает рабочий ход, нанося удар по наковальне 2. Клапанный затвор 5 затормаживается и задерживается в камере в задержки закрывания, которую он образовы- вает под спусковой полостью б. Последняя

ВНИИПИЗаказ 5261/26Тираж 533Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

заполняется средой постепенно с временной выдержкой через клапан наполнения 8. При отсутствии циркуляции в области прихвата среда проходит через перепускной клапан 9.

Гидроударник имеет осевой канал, что позволяет вести промывку скважины, включив его в ко.мпоновку бурильной колонны. Гидроударник в этом случае имеет отверстие в стакане, заглушаемое пробкой при включении устройства.

Узел регулировки расхода позволяет работать на растворах различной плотности и воде. С ростом давления в полости, образованной корпусом, поверхностями дроссельного клапана и поршя, поршень 10 смещается, сжимая пружину и перемещая дроссельный клапан 11, который меняет проходное сечение канала корпуса без полного перекрытия последнего.

Формула изобретения

1. Гидроударник для ликвидации прихватов бурильной колонны, включающий корпус с полостями высокого и низкого давления, размещенные в нем и подпружиненные относительно корпуса ударник с осевым каналом, полую наковальню, перепускной клапан, подпружиненный клапанный затвор с кольцевыми буртами по концам, один из которых установлен с возможностью взаимодействия с торцом ударника в исходном положении, а другой - с возможностью образования при рабочем ходе ударника камеры задержки закрывания, связанной с клапаном наполнения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы гидроударника и упрощения конструкции, в наковальне выполнены запорная и спусковая полости, связанные соответственно с полостями высокого и низкого давления, ударник размещен в полости высокого давления, камера задержки закрывания расположена в наковальне под спусковой полостью, а клапанный затвор расположен в полости наковальни с возможностью разобщения запорной и спусковой полостей и размещения его кольцевых буртов в этих полостях, при этом часть клапанного затвора, расположенная в запорной полости, имеет цилиндрический направляющий участок, расположенный в исходном положении в осевом канале ударника.

2. Гидроударник по п. 1, отличающийся тем, что, с целью регулировки расхода рабочей среды, он снабжен размещенными в стенке корпуса дроссельным клапаном переменного сечения и жестко связанным с ним поршнем, подпружиненным относительно корпуса, причем полость, образованная корпусом, поверхностями дроссельного клапана и поршня, связана с полостью высокого давления.

Изобретение относится к буровой технике и позволяет повысить надежность работы гидроударника, упростить его конструкцию и регулировать расход рабочей среды. Гидроударник включает корпус 1 с полостью (П) низкого и высокого давления. В ней размещен подпружиненный ударник (ПУ) 3с осевым каналом. В стенке корпуса 1 размещен дроссельный клапан (ДК) 11 переменного сечения, жестко связанный с подпружиненным порщнем 10. В полой наковальне 2 гидроударника выполнены запорная а и спусковая б П. Под ней размещена камера в задержки закрывания, а в П наковальни 2 - клапанный затвор 5. Кольцевые бурты на концах затвора 5 размещены в П а и б. Часть затвора 5, расположенная в П а, имеет цилиндрический направляющий участок, размещенный в исходном положении в осевом канале ПУ 3. Прокачиваемая среда поступает в П а и прижимает затвор 5 к ПУ 3. Он взводит пружины 4 и 7. При открытии затвора 5 давление в П а падает и ПУ 3 соверщает рабочий ход, ударяя по наковальне 2. Затвор 5 затормаживается, и П б заполняется средой. С ростом давления в П, образованной поверхностями ДК II, корпусом 1 и порщнем 10, последний смещается с ДК П. Он меняет проходное сечение канала корпуса 1. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л со СП ГчЭ О со 05