Гидравлический вибромолот Советский патент 1989 года по МПК E02D7/10 

15

20

1

Изобретение относится к строительой и геологоразведочной промышлености, может быть использовано для иквидации аварий в скважинах, извле- ения обсадных труб и т.д, и является совершенствованием, изобретения по авт. св. № 975900,

Цель изобретения - расширение технологических возможностей. ( ю

На чертеже показан гидравлический вибромолот, общий вид.

Гидравлический вибромолот состоит из корпуса 1 с верхней 2 и нижней 3 наковальнями, переходника 4 с гори- зонтальной перегородкой 5, нагнета- тельйым каналом 6 и камерой 7 низкого давления с выхлопным отверстием 8. К переходнику 4 снизу крепится распределительное устройство 9, имеющее выхлопной канал 10, камеру 11 высокого давления и горизонтальную перегородку 12.

Распределительное устройство 9 динено с цилиндром 13, внутри ..которого установлен поршень 14, составляющий одно целое с бойком 15, и имеется над- поршневая каме ра 16. Шток 17 в нижней части бойка 15 имеет меньший диаметр, по сравнению с диаметром поршня 14, и представляет собой вторую ступень дифференциального поршня. Клапанная группа образована впускным клапаном 18, размещенным в камере 11 высокого давления и снабженным хвостовиком 19, встроенным подвижно в головке лоршня 14, для упора в пружину 20 и контакта с бойком 15..Выпускной клапан 21 установлен над распределительным устройством 9 в камере 7 низкого давления и соединен с впускным чхапаном 18 центрирующей тягой 22, которая пропущена через го- ри. онтальную перегородку 12 распре- .

30

35

40

5

0

с

30

5

0

делительного устройства 9 и уплотнена манжетой.

К нижней наковальне 3 прикреплен переходник 23, в кбтором с возможностью осевого перемещения и передачи вращения установлен шток 24 с каналом 25 для прохода промьшочной жидкости. Зазор мелвду штоком герметизирован манжетой 26, а шток подпружи- нен пружиной 27. В нижней наковальне 3 выполнены канал 28 для прохода промывочной жидкости и канал 29, , предотвращающий образование гидравлической подушки под штоком 17. Шток 24 имеет в нижней части шлицы над его присоединительной резьбой.

При включении гидравлического вибп- . ромо-пота в состав бурового снаряда необходимо, чтобы жидкость, подаваемая по бурильным трубам, свободно проходила через вибромолот в колонковый набор. Это обеспечивается штоком 24, который, опираясь на пружину 27 (при спуске снаряда в скважину) , находится в верхнем положении; при этом промывочная жидкость из вибромолота через канал 28 нижней наковальни 3 и канал 25 в штоке 24 поступает в колонковый набор.

В процессе бурения такое положение штока гарантировано так же осевой нагрузкой на забой скважины, передаваемой через бурильные rpyfei и корпусные (жестко соединенные друг с другом) детали вибромолота и шток 24 на колонковый набор.

Устройство работает следующим образом.

В случае возникновения прихвата колонкового набора производится натяжение бурильных труб, при этом корпусные детали вибромолота и переход- ник 23 перемещаются вверх относителк

|но штока 24, нижняя часть которого соединена с колонковым набором. При этом уплотнительный элемент 26 гГере- ходника 23, охватывающий боковую по- верхность штока 24, перекрывает канал 25, прерывая свободное течение жидкости через вибромолот в колонковый набор. В этот момент происходит формирование давления рабочей жидкое ти в вибромолоте, обусловливающее его запуск и работу.

В исходном положении боек 15 под действием собственного веса находится в крайнем нижнем положении, впуск Ной клапан 18 закрыт, а выпускной 21 открыт.

Рабочая жидкость подается по бурильным трубам к переходнику 4. Скоростной напор жидкости воспринимает- ся перегородкой 5, а затем через нагнетательный канал 6 поступает в кольцевой зазор между корпусом 1 и цилиндром 13 и далее в нижнюю полост цилиндра 13 на поршень 14.

За счет давления жидкости в нижней полости цилиндра 13 поршень 14 вместе с бойком 15 перемещаются вверх. Жидкость, находящаяся в над- поршневой камере 16, через выхлоп- .ной канал 10 распределительного устройства 9, камеру 7 низкого давления и выхлопные отверстия 8 переходника 4 вытесняется в затрубное пространство

. Вследствие наличия давления жидкости в камере 11 высокого-давления, изолированной от камеры 7 низкого давления перегородкой 12, впускной клапан 18 остается закрытым. По мере подъема поршня 14 пружина 20 сжима- ется. В верхнем положении боек 15 контактирует с хвостовиком 19 впускного клапана 18. Совместное действие удара бойка 15 и силы сжатой пружины 20 передается через центрирующую тя- ГУ 22 выпускному клапану 21. Происходит перестановка клайанов: впускной клапан 18 открывается, а выпускной клапан 21, перемещаясь вверх, перекрывает выхлопной канал 8 и удерживается в верхнем положении за счет давления жидкости на нижнюю поверхность клапана 21 (со стороны камеры 7 низкого давления.

В этом Случае рабочая жидкость поступает и в надпоршневую камеру 16 Цилиндра 13.

г ю

J5

0 5

Q

Q

5

0

Поскольку полезная площадь поршня 14 сверху больше, чем снизу на величину площади штока 17, то боек 15 движется вниз.

В нижнем положении поршень 14 своим внутренним торцом ударяет по хвостовику 19 впускного клапана 18. В результате удара клапанная группа перемещается вниз, впускной 18 и выпускной 21 клапаны занимают исходное положение. Рабочий цикл повторяется.

При ходе вверх боек 15 наносит удар по верхней наковальне 2, а при ходе вниз - по нижней наковальне 3. Канал 29 в нижней наковальне 3 обуславливает невозможность возникновения под штоком 17 разрежения (при ходе бойка 15 вверх) и гидравлической, подушки (при ходе бойка 15 вниз) в процессе рабочего цикла.

После ликвидации прихвата натяжение бурильных труб убирается, при этом корпусные детали гидравлического вибромолота перемещаются вниз относительно штока 24, тем самым открывая канал 25 для прохода промывочной жидкости в колонковый набор. Давление в системе снижается и гидравлический вибромолот выключается.

Использование гидравлического вибромолота позволит расширить его область примененияза счет возможности включения устройства в состав бурового снаряда для профилактики и ликвидации прихватов при бурении скважин.

Формула изобретения

Гидравлический вибромолот по авт. св. № 975900, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, он снабжен имеющим осевой канал дополнительным переходником, прикрепленным к нижн ей наковальне с образованием полости между ними, и пропущенным через канал дополнительного переходника с возможностью осевого перемещения штоком, один конец которого размещен в полости и подпружинен, а другой имеет средства для подсоединения к нему, при этом в нижней наковальне и штоке выполнены каналы для прохода промывочной жидкости, причем канал последнего перекрыт на время работы молота.

Гидравлический вибромолот относится к строительной и геологоразведочной промышленности и может быть использован для ликвидации аварий в скважинах, извлечения обсадных труб. Целью изобретения является расширение технологических возможностей. Гидравлический вибромолот снабжен дополнительным переходником 23, прикрепленным к нижней наковальне 3, в котором с возможностью осевого перемещения и передачи вращения установлен подпружиненный шток 24, зазор между переходником 23 и штоком 24 герметизирован, шток 24 и нижняя наковальня 3 снабжены каналами 25 и 28 для прохода промывочной жидкости, причем канал 25 штока 24 выполнен с возможностью перекрытия его переходником 23 на время его работы. 1 ил.