Устройство для очистки скважин Советский патент 1991 года по МПК E21B21/00 

r

i 1

о

v-T 4 СЛ

fo

-I.

Изобретение относится ч io n ния. Цель изобретения - улу - и скважины за счет регулиро:: -t-vq чаггог импульсов сжатого газоо6рчзн -о -пенга зависимости от забойных v touiin пук м hj менения частоты вращения выхог. юг0 вращателя. Для этого на )атрг, j 1 рлзмг щен узел управления золотниковым импул - сным клапаном 9 Последний и вертлюг 13 закреплены на корпусе вращателя 1 К кла- пнну 9 присоединен подающий воздуховод 11. Узел управления золотниковым импульсным клапаном 9 выполнен в виде кинема- тически связанного с выходным валом 7 вращателя пороротного кулачка Последний установлен г. возможностью взаимодействия с золотником клапана 9 Последний име- ог в орпуср постоянно открытый iffи и О 4.11 . . j o| i сосЬ-ц,, Ч /(/Xfl i1/ 1 VXf On 1M 12 UI IHx-Oill V ( i4( I/, vlljN Г Ру НЧ ni f с Ч,1,1Г1( HN ir ( IKiT. pff..V f H 1 ,i )l JP tvljMi Ч l O l1 it ,. b рЬьС И I llHHIi KIJ i M O( , 1 , ,1 , 1. H J ГИ t 3 ,. ,r. O l i. С, И O lt i ф.) t пап- ч о1 т i к .t nq i t. репное ь , ifi ipt-U H n .KF t HtJ 4 PI IK n1 (jyDOBOi J Uj IrlNVl И ,r I f1 л , I id KUHbi , 1/Л /) 1C

Съг f

Изобретение относится к технике бурения и может быть использовано для очистки скважин от бурового шлама с применением сжатого воздуха или газа.

Цель изобретения - улучшение очистки скважины за счет регулирования частоты импульсов сжатого газообразного агента в зависимости от забойных условий путем изменения частоты вращения выходного вала вращателя.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для очистки скважин включает вращатель 1 с приводом и выходным валом 2. На выходном валу 2 вращателя 1 жестко закреплена шестерня 3, буровая штанга 4 с инструментом 5. Шестерня 3 входит в зацепление с шестерней 6, которая установлена на валу 7. На последнем также жестко закреплен поворотный кулачок 8. что в совокупности образует узел управле- ния золотниковым импульсным клапаном 9. Пневмосистема содержит компрессор 10, золотниковый импульсный клапан J, воздуховоды 11,12 и вертлюг 13. Последний жестко закреплен на корпусе вращателя 1 и служит для подвода сжатого воздуха во вра щающуюся буровую штангу 4. Золотниковый импульсный клапан 9 состоит из корпуса 14, золотника 15 и пружины 16. Корпус 14 жестко закреплен на корпусе вращателя 1, а поворотный кулачок 8 установлен с возможностью взаимодействия с золотником 15. В корпусе 14 золотникового импульсного клапана имеется постоянно открытый дросселирующий канал (дроссельное отверстие) 17, сообщающий подающий воздуховод 11 с воздуховодом 12 для пропуска небольшого объема сжатого воздуха. При этом подающий воздуховод 11 присоединен к золотниковому импульсному клапану 9, а воздуховод 12 соединяет золотниковый импульсный клапан 9 с вертлюгом 13.

.Устройство работает следующим образом.

При включении привода вращателя 1 приводятся во вращение шестерня 3, буровая штанга 4 с инструментом 5. Шестерня 3 через шестерню 6 приводит во вращение вал 7 с кулачком 8, который своим выступом перемещает золотник 15 золотникового импульсного клапана 9 и открывает отверстие для пропуска сжатого воздуха от компрессора 10 через воздуховоды 11, 12 вертлюг 13 во внутреннюю полость буровой штанги 4 и далее на забой скважины. При дальнейшем вращении вала 7 с кулачком 8 золотник 15 под действием пружины 16 возвращается в исходное положение и перекрывает пы- ход сжатого воздуха.

Таким образом, при вращении вала 7 с кулачком 8 происходит открытие и закрытие

золотникового импульсного клапана 9, что и обуславливает импульсную подачу сжатого воздуха для очистки скважин. При закрытом положении золотникового импульсного клапана 9 происходит накопление объема сжа0 того воздуха и повышение его давления. Часть объема накапливаемого сжатого воздуха через дроссельное отверстие 17 корпуса 14 подается в забойную зону для исключения заштыбовки забоя скважины

5 Другая( большая) часть объема сжатого воздуха накапливается в компрессоре 10 и выпускается в забой скважины при открытии золотникового импульсного клапана 9.

Регулирование частоты импульсов сжа0 того воздуха при бурении производится изменением частоты вращения буровой штанги. Критериями определения необходимости изменения частоты импульсов и оценки эффективности очистки будут яв5 пяться крупность удаленных из скважин фракций бурового шлама и скорость проходки скважины. Недостаточная очистка ведет к снижению скорости проходки из-за переизмельчения частиц шлама в забое.

0

Формула изобретения Устройство для очистки скважин, включающее вращатель с приводом и выходным валом, вертлюг и пневмосистему в виде под5 водящего воздуховода и золотникого импульсного клапана, соединенного воздуховодом с вертлюгом, отличающееся тем, что. с целью улучшения очистки скважины за счет регулирования частоты

0 импульсов сжатого газообразного агента в зависимости от забойных условий путем изменения частоты вращения выходного вала вращателя, оно снабжено размещенным на вращателе узлом управления золотниковым

5 импульсным клапаном, вертлюг и золотниковый импульсный клапан закреплены на корпусе вращателя, подающий воздуховод присоединен к золотниковому импульсному клапану, а узел управления золотниковым

0 импульсным клапаном выполнен в виде кинематически связанного с выходным валом вращателя поворотного кулачка, установленного с возможностью взаимодействия с золотником золотникового импульсного

5 клапана, при этом последний имеет в корпусе постоянно открытый дросселирующий канал сообщающий подающий воздуховод с воздуховодом, соединяющим золотнико вый импульсный клапан с вертлюгом.

Фиг 2