Буровой снаряд Советский патент 1991 года по МПК E21B4/14 

Изобретение относится к буровой технике, а именно к погружным ударным узлам для бурения скважин в породах различной крепости.

Цель изобретения - увеличение срока службы снаряда путем исключения попадания крупного шлама во внутренние полости пневмоударника.

На фиг.1 изображено продольное сечение части буроп .) о снаряда в зоне установки сепаратор; ; на фиг.2 - сечение А - А на фиг 1.

Снаряд содержит став буровых штанг 1, е одной из которых в канале 2 закреплен (не показано) пневмоударник 3 с переходником 4, в котором установлена распределительная трубка 5 с центральным осевым каналом 6, регулировочная гайка 7 с отверстием 8, стопор 9 и сепаратор 10 с конусным выступом 11, расположенным в центре и обращенным навстречу потоку энергоносителя, уплотнительныи элемент 12, закрепленный в периферии сепаратора 10, которыйжестко соединен с переходником 4. Внутри выступа 11 выполнено центральное глухое отвер- стие 13. соединенное сквозными ррдиальными наклонными каналами 14с каналом 2 с одной стороны и отверстием 8 регулировочной гайки 7 с другой. Пневмоударник установлен внутри штанги 1 и зафик- сирован относительно последней посредством уплотнительного упругого элемента 12. Между внутренней стенкой буровой штанги 1 и корпусом пневмоударника 3 образован кольцевой канал 15 для отвода шлама. Для сообщения канала 2 буровой штанги 1 с кольцевым каналом 15 в периферийной зоне сепаратора 10 выполнены сквозные отверстия 16, входная часть которых сопряжена с нижним основанием 17 радиальных наклонных каналов 14 и превышает размеры выходной части этих отверстий. Прилегающая к нижнему основанию 17 каналов 14 стенка 18 каждого сквозного отверстия 16 имеет больший угол наклона относительно оси этого отверстия, чем угол наклона стенки 19 этого же отверстия со стороны периферийной части корпуса сепаратора 10. В потоке энергоносителя движутся частицы шлама 20, капли воды и инородные предметы.

Снаряд работает следующим образом.

Через став буровых штанг 1 от буровой машины передаются буровому инструменту крутящий момент и осевое усилие. Одновременно через канал 2 подается поток воздушно-водяной смеси, который за счет сепаратора 10 делится на две части. Одна часть потока через каналы 14 выступа 11 попадает в глухое отверстие 13 и через отверстия 8 и 6 попадает во внутренние полости пневмоударника 3. приводит в движение поршень-ударник (не показан), который начинает совершать возвратно-поступа

. тельное движение и наносить удары по буровому инструменту (не показан). Под действием удара поршня и осевого давления на став штанг 1 буровой инструмент врезается в породу и разрушает ее. Буровая

мелочь (шлам) удаляется с забоя потоком энергоносителя, который через отверстия 16 и кольцевой канал 15 подводится непосредственно на забой скважины, При этом крупных шлам 20 и водяные капли, транспортируемыб потоком энергоносителя, соприкасаясь с конусной поверхностью выступа 11, отражаются от нее и попадают в сквозные отверстия 16, а далее попадают в кольцевой канал 15 и проходят на забой

скважины, минуя внутренние попости пневмоударника 3. Кроме того, наличие в зоне входа каналов 14 выступа 11 позволяет расположить наружную поверхность выступа дальше от центра, чем линии сопряжений

стенки 18 и каналов 14.

Благодаря разному углу наклона стенок 18 и 19 в сквозных отверстиях 16 сепаратора 10 и их соприкосновения с каналами 4 исключается площадка для скапливания шлама и воды. Тем самым исключается попадание шлама и воды в камеры пневмоударника, что дает возможностью улучшить условия работы пневмоударного механизма. Кроме того, транспортирую воды по каналу 15 и отправляя ее сразу на забой скважины, улучшается очистка забоя от буровой мелочи и обеспечивается более лучшее пылеподавление. Угол наклона боковой поверхности стенок отверстий 16 позволяет

буровой мелочи, отражаясь. все)да попадать в сквозное отверстия и тем самым иск- лючается попадание в центральное отверстие 13.

45

Формула изобретения

Буровой снаряд, включающий стае буровых штанг, связанный с ним погружной пневмоударник, который посредством переходника связан с сепаратором, имеющим конусный выступ с вершиной, обращенной навстречу потоку энергоносителя, выполненные в корпусе сепаратора радиальные каналы для подачи энергоносителя в центральный глухой канал сепаратора, связанный с центральным осевым каналом пневмоударника, отличающийся тем. что, с целью увеличения срока службы снаряда путем исключения попадания крупного шлама во внутренние полости пневмоударника,последний установлен внутри буровой штанги и зафиксирован относительно последней посредством упругого уплотни- тельного элемента, размещенного по периферии корпуса сепаратора, при лтом между внутренней стенкой буровсн- штанги и корпусом лневмоударника образован кольцевой канал для отаода шлама, а для сообщения канала буровой штанги с кольцевым каналом в сепараторе выполнены сквозные отверстия, входная часть которых

сопряч-ена с нижним основанием радиальных каналов в корпусе сепаратора, выполненных наклонными относительно сепаратора, и превышает размеры выходной части, при этом прилегающая к нижнему основанию радиальных каналов стенка каждого сквозного отверстия имеет больший угон наклона относительно оси отверстия, чем угол наклона стенки этого же отверстия со стороны периферийной части корпуса сепаратора.

Изобретение относится к буровой технике для бурения скважин в породах различной крепости. Цель - увеличение срока службы снаряда путем исключения попадания крупного шлама во внутренние полости пневмоударника (ПУ). Для этого ПУ 3 установлен в канале 2 буровой штанги (БШ) 1 и зафиксирован относительно последней посредством упругого уплотнительного элемента 12, размещенного по периферии корпуса сепаратора 10. С последним жестко связан ПУ 3 посредством переходника 4. Между внутренней стенкой БШ 1 и корпусом ПУ 3 образован кольцевой канал 15 для отвода шлама. В корпусе сепаратора 10 выполнены наклонные радиальные каналы (РК) 14 для подачи энергоносителя в центральный глухой канал 13 сепаратора 10, связанный с центральным осевым каналом 6 ПУ 3. Для сообщения канала 2 БШ 1 с кольцевым каналом 15 в сепараторе 10 выполнены сквозные отверстия 16. Водная часть отверстий сопряжена с нижним основанием 17 наклонных РК 14 и превышает размеры выходной части. Прилегающая к нижнему основанию 17 РК 14 стенка 18 каждого отверстия 16 имеет больший угол наклона относительно оси отверстия, чем угол наклона стенки 19 этого же отверстия со стороны периферийной части корпуса сепаратора 10. Благодаря разному углу наклона стенок 18 и 19 в отверстиях 16 и их соприкосновению с РК 14 исключается площадка для скапливания шлама и воды, что исключает их попадание в камеры ПУ 3. За счет наклона стенок отверстий 16 буровая мелочь всегда попадает в них, что исключает попадание ее в центральное отверстие 13. 2 ил.

К

16

13

10