Устройство шламозащиты бурового инструмента Советский патент 1990 года по МПК E21B10/22 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использо- вано при бурении скважин.

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства путем сокращения энергозатрат и упрощение конструкции

На фиг.1 показано устройство шла- мозащиты бурового инструмента} на фиг.2 - то же, продольный разрез; на фиг.З - то же, поперечный разрез;

Устройство содержит корпус 1, цен- трально расположенный в корпусе 1 воздуховод 2 с обратным клапаном 3 и аккумулирующую емкость 4 с выпускными отверстиями 5, которые перекрыты вы-, пускным клапаном 6. В корпусе 1 над аккумулирующей емкостью 4 расположен конусный влагоотделитель 7. Выпускной клапан 6 выполнен в виде кольцевого диска и расположен в аккумулирующей емкости 4. Обратный клапан 3 выполнен в виде диска и перекрывает выпускные отверстия 5t Обратный клапан 3 снабжен штоками 8, одни концы которых закреплены в обратном клапане 3, а другие - на выпускном клапане 6 , Выпуск- ной клапан 6 подпружинен двумя группами пружин, первая 9 из которых имеет большую длину,, чем вторая 10. Конусный влагоотделитель 7 выполнен с вертикальными сквозными пазами 1t, которые расположены над воздуховодом 2.

Устройство работает следующим образом.

В процессе бурения скважины продувочный агент за счет скоростного напора отгжимает обратный клапан 3 в нижнее положение, преодолевая усилие пружин 9 и 10 сжатия5 и штоками 8

0 5 0 з

0

прижимает выпускной кольцевой клапан 6 к кольцевым ребордам сгсновання акку мулирующей емкости 4$ чахрывая выпускные отверстия 5 (фиг.2 и 3). Обтекая конусный влагоотделитель 7, продувочный агент отдает часть жидкости, которая стекает по внутренним стенкам корпуса 1 в аккумулирующую емкость 49 где и накапливается. Другая часть жидкости поступает на забой скважины для пыпеподавления.

Когда прекращается подача продувочного агента в корпус 1 (наращивание штанги, отключение электроэнер - гни), пружины 9 и 10 закрывают обратный клапан 3 и штоками 8 приподнимают вверх кольцевой выпускной клапан 6, преодолевая статическое давление жидкости в аккумулирующей емкости 4 на клапан 6, открывают выпускные отверстия 5 в основании аккумулирующей емкости 4 (фиг.2 и 3). При этом чистая жидкость из аккумулирующей емкости 4 через выпускные отверстия 5 вытекает на обратный клапан 3 и за счет скоростного напора сжимает пружины 9, опуская вниз обратный клапан 3 и выпускной кольцевой клапан 6 до пружин 10, обеспечивая свободное вытекание жидкости (фиг.2).

Жидкость из аккумулирующей емкости 4 стекает по периферии обратного клапана 3 и первоначально заполняет продувочно-смазочные каналы и подшипники шарошечного долота, а затем заполняет нижнюю часть бурового инструмента и скважину. При этом поднятый буровой шлам с забоя скважины не может попасть в продувочно-смазочные каналы и подшипники шарошечного долота, заполненные чистой жидкостью, Заполнив буровой инструмент и скважину, жидкость продолжает поступать из аккумулирующей емкости 4 в буровой инструмент и скважину до тех пор, пока давление на клапан 3 столба жидкости в устройстве, равное по высоте разнице уровней жидкости внутри устройства и скважине,, не станет меньше разницы веса клапанов 3 и 6 со штоками 8 в воздухе и жидкости. В указанный момент пружины 9 перемещают обратный клапан 3 в верхнее положение, прижимают его к кольцевому седлу, перекрывают пути перемещения жидкости вверх по корпусу 19 образуя гидрозатвор, благодаря чему исключается попадание бурового плана в подшипники шарошечного долота.

Формула изобретения

1. Устройство шламозагдиты бурового инструмента, содержащее корпус, центрально расположенный в корпусе воздуховод с обратным клапаном, аккумулирующую емкость в корпусе с выпускными отверстиями и перекрывающим их выпускным- клапаном и конусный ВЛРГООТ- делитель s расположенный над аккуму

0

5

0

Л фующеи емкостью, отличающе- е-с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства путем сокращения энергозатрат и упрощения конструкции, выпускной клапан выполнен в виде кольцевого диска и расположен в аккумулирующей емкости, обратный клапан выполнен в виде диска с возможностью перекрытия выпускных отверстий аккумулирующей емкости и снабжен штоками, закрепленными одними концами на обратном клапане, а другими на выпускном клапане с возможностью закрывания выпускных отверстий выпускным клапаном при рабочем поло™ жении обратного клапана, причем выпускной клапан подпружинен двум- группами пружин, первая из которых: имеет большую длину, -гем вторая,, с возможности открывания выпускных отверстий выпускным клапаном под действием первой группы пружин и обратным клапаном под действием второй группы прз /кик при его нерабочем положений,

2, Устройство по п.1, отличающееся тем, что конусный влаго- отделитель выполнен с вертикальными сквозными пазами, располс т.нлыми над воздуховодом

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения скважин. Цель - повышение эффективности работы устройства путем сокращения энергозатрат и упрощения конструкции. Для этого выпускной клапан 6 выполнен в виде кольцевого диска и расположен в аккумулирующей емкости 4. Устройство имеет обратный клапан 3, выполненный в виде диска, перекрывающего выпускные отверстия емкости 4, и имеющий штоки, закрепленные одними концами на нем, а другими - на клапане 6 при рабочем положении клапана 3. Клапан 6 подпружинен двумя группами пружин. Первая из групп пружин имеет большую длину, чем вторая, и возможность открывания выпукного отверстия клапаном 6 под действием первой группы пружин и клапаном 3 под действием второй группы пружин при его нерабочем положении. Устройство имеет конусный влагоотделитель 7, выполненный с вертикальными сквозными пазами 11, которые расположены под воздуховодом 2. Жидкость из емкости 4 стекает по периферии клапана 3 и первоначально заполняет продавочно-смазочные каналы и подшипники долота, затем она - нижнюю часть бурового инструмента и скважину. Жидкость поступает до тех пор, пока давление на клапан 3 не становится меньше разницы масс клапанов 3 и 6 со штоками 8 в воздухе и жидкости. В этот момент пружины перемещают клапан 3 в верхнее положение, прижимают его к кольцевому серпу, перекрывают пути перемещения жидкости вверх, образуя гидрозатвор. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фие.З