Устройство для создания нагрузки на породоразрушающий инструмент Советский патент 1989 года по МПК E21B17/00 

(Л

;о со

05 4

ю

даплсиия в уг.тлиовлешюго по внутренней нолости щшиндра 1 конусгт 5 с профнльтю обрадут Г(ей 6, .чоршн- Hoi i 7 noMerieuHoii в осевой канал 3с Поршень 2 пиполнен с донолннтель 1Ы- мн каналами 8, cooбL eниы 5и с поднорш- йеной полост1 ю 9 н рад1гальными каналами А, и упо1)ом 10„ Упор 10 Бзанмо- действует с Ц11- 111ндром I нрн крайнем верхнем положении поршня 2„ Ци- Л1ПЩР 1 на внутренней ноиерх- }1Ости вынолиен с про т очками I с возможностью сооищения с каналами 4 н внутренней нолостыо цштиндра 1 при верхнем попоженни nopiiniH 2„ В процессе (л/рения за счет изменения давления бурового и ci. opocти подачи КОЛОНТ1Ы выбирается оптимальный режим 1)аботы инструмента. При нрохолдении учас; кон с большой

твердостью поршень 2 и днлиндр 1 будут двигаться навстречу друг другу до тех,пор, пока нилиндр 1 не за- ф11кси11уется упором 10. При этом на забой, кроме сил гидравлического и

пщростатическог о давлений, деГ1ству- ющих на поршень, дополнительно прикладывается вес колонны. Конус 5 ЕЫ- nojnieH съемным и в зависимости от твердости нороды он может быть устаиовлен с профилем, соответствуюпц1м определенному днаназону изменения сопротивления буретпгю. 1 ил.

Изобретение относится к буровой технике. Цель - повышение эффективности бурения путем автоматического регулирования нагрузки на породоразрушающий элемент. Устройство содержит телескопически соединенные цилиндр 1 и поршень 2 с осевым 3 и радиальными 4 каналами. Устройство имеет регулятор давления в виде установленного во внутренней полости цилиндра 1 конуса 5 с профильной образующей 6, вершиной 7 помещенной в осевой канал 3. Поршень 2 выполнен с дополнительными каналами 8, сообщенными с подпоршневой полостью 9 и радиальными каналами 4, и упором 10. Упор 10 взаимодействует с цилиндром 1 при крайнем верхнем положении поршня 2. Цилиндр 1 на внутренней поверхности выполнен с проточками 11 с возможностью сообщения с каналами 4 и внутренней полостью цилиндра 1 при верхнем положении поршня 2. В процессе бурения за счет изменения давления бурового раствора и скорости подачи колонны выбирается оптимальный режим работы инструмента. При прохождении участков с большой твердостью поршень 2 и цилиндр 1 будут двигаться навстречу друг другу до тех пор, пока цилиндр 1 не зафиксируется упором 10. При этом на забой, кроме сил гидравлического и гидростатического давлений, действующих на поршень, дополнительно прикладывается вес колонны. Конус 5 выполнен съемным, и в зависимости от твердости породы он может быть установлен с профилем, соответствующим определенному диапазону изменения сопротивления бурению. 1 ил.

Изобретенне относится к буровоГ технике, а именно к устройствам для создания осевой нагрузки }fa породо- разрушаюпип инструме-чт „

Целью изобретения яв.пяется повышение эффективности бурения путем автоматического регу;пфования наг- рузки на породоразр тнаюицй элемент.

На чертеже схематичтго показано предлагаемое устройство, разрез„

Устройство для создания на1 рузки iia породоразрутаюииш и}1струмент со- держит телесконически соединенные цилиндр и поршень 2 с осевым 3 и радиальными А тсшгалами. В устройстве имеется регулятор да7и1ення в виде ус тановленног о но шутренней полости цилиндра 1 конуса 5 с профильной образующей 6, вершина 7 которого помещена в oceBoii канал 3. Пориень 2 вы- нолнен с дополнительными каналами 8, сооб1 ающ 1ми подпоршневую нолость 9 с рад.иальньс-и 1сат1ала и 4, На поршне 2 пьшолнен упор 10, В тпшнндре 1 на внутренней пове хностн г ыполнены нро точки 11„

Устройство работает следующим образом.

Необходимая осевая нагрузка на инструмент обеспечивается подачей ггод давлением промывочной жидкости во внутреннюю полость цнлтнгдра 1„ Ве

лггчина нагрузки зависит от перепада дап;1е1гия во В1г/тренней полости цилиндра 1 н осевом канале 3 поршня 2, который, в спою очередь, определяется

5

О

г 0

0

5

взаимным положением конуса 5 регулятора давления и поршня 2. Поэтому нредьаг ительная величина осевой нагрузки устанавливается равной предполагаемой средней скорости разрушения породы. При этом поршень 2 займет такое начальное положение относительно конуса 5, при котором устройство будет создавать нагрузку на долото, соответствую1цую средней твердости разрушаемой породы.

При прохождении участков с различной твердостью поршень 2 будет пе,рс че1 1аться относительно конуса 5 иверх - при большей твердости,, вниз- при мепьшей твердости.

Скорость бурения в этом случае, также будет различной: большей - при бурении мягких пород и меньшей - при бурении твердых пород. Нагрузка па долото будет увеличиваться при перемещении порщпя 2 вверх и уменьшаться при перемещении поршня 2 вниз вслед,ствие увеличения или у;.1ень- шении проходного отверстия образованного конусом 5 с осевым каналом 3.

В процессе бурения за счет изменения давления бурового раствора и скорости нодачи колонны выбирается оптимальный режим работы инструмента. При прохождении участков с особо большой твердостью за счет большой разницы между скоростью разрушения породы и скоростью подачи колон- 1Ы, поршень 2 и цилиндр 1 будут двигаться навстречу друг другу до тех

5149

пор, пока цилиндр 1 не зафиксируется упором 10, что отразится увеличением веса колонныо При этом на забой, кроме сил гидравлического и гидростатического давлений, действующих на поршень 2, будет дополнительно прикладываться вес колонны.

С целью обеспечения нормальных условий вымывания нороды предусмотрена вспомогательная система перепуска рабочей жидкости. В крайнем верхнем положении поршня 2, когда проходное сечение осевого канала 3 минимально, промьшочная жидкость поступает в канал 3 через проточки 11 и радиальные каналы А

Дополнительный канал 8 обеспечивает перекрытие рабочей жидкости из подпоршневой полости 9 в осевой канал 3 и наоборот, тем самым исключая возможность стопорения поршня 2 при его движении вверх или вниз.

Корпус 5 выполнен съемным В зависимости от твердости породы он может быть установлен с профилем, соответствующим определенному диапазо-, ну изменения сопротивления буреннюо Формула изобретения

Устройство для создания нагрузки на породоразрушающий инструмент, содержащее телескопически соединенные цилиндр и поршень с осевым и радиальными каналами, отличающе10

5

0

5

эффективности бурения путем автоматического регулирования нагрузки на породоразрушающий элемент, оно снабжено регулятором давления в виде установленного во внутренней полости цилиндра конуса с профильной образующей, вершиной помещенной в осевой канал, поршень выполнен с дополнительными каналами, сообщенньр н с подпоршневой полостью и радиальными каналоми, и упором, расположенным с возможностью взаимодействия с цилиндром при крайнем верхнем положении поршня, а цилиндр на внутренней поверхности выполнен с проточками с возможностью сообщения с радиапьш ми каналами и внутренней полостью цилиндра при верхнем положении поршня.