Гидроударная машина Советский патент 1992 года по МПК E21B4/14 

новлен понизитель расхода жидкости, который выполнен в виде подвижного в осевом направлении клапанного элемента (КЗ) 14, имеющего открытый к бурильным трубам 9 верхний торец с радиальными пазами 16 и дроссельным каналом (ДК) 15. Под КЭ установлена закрепленная в корпусе антикави- тационная пластина (АП) 18 с отверстиями 19. Причем КЭ может быть выполнен подпружиненным с упором пружины в АП, а ДК может быть выполнен в виде направленных

навстречу друг другу радиальных каналов с общим центральным осевым каналом. Слив ДК может быть выполнен с расширением по ходу потока, а АП - с ответным коническим выступом. Под АП может быть установлена поперечная перегородка 21 с центральным отверстием 22, опирающимся на клапан 4. Такое выполнение позволяет повысить надежность работы гидроударной машины и снизить трудоемкость ее использования. 4 з п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к забойным гидроударным машинам. Цель изобретения - повышение надежности и снижение трудоемкости использования. Гидроударник содержит корпус 1. соединенный с верхним 7 и нижним 8 переходниками. В корпусе 1 размещены ударник 2 с пружиной 3 и клапан 4 с пружиной 5 и шаровым затвором 6. В верхней части ударника 2 размещен поршень 12, контактирующий своим верхним торцом с затвором 6, В переходнике 7 уста- 3 ч ел 00 ел о

Изобретение относится к забойным гидроударным машинам для бурения скважин на пониженных расходах промывочной жидкости.

Цель изобретения - повышение надежности и снижение трудоемкости использования.

На фиг. 1 изображена гидроударная машина, общий вид; на фиг. 2 и 3 - узел понизителя расхода.

Гидроударная машина содержит корпус 1, в котором расположены ударник 2 с пружиной 3 и клапан 4 с пружиной 5 и шаровым затвором 6. Корпус 1 соединен с верхним 7 и нижним 8 переходниками.

Верхним переходником 7 гидроударник соединяется с колонной бурильных труб 9, а нижний переходник 8 соединяется с долотом 10, при этом крутящий момент от колонны бурильных труб через корпус и шлицевое соединение 11 передается долоту. В верхней части ударника размещен поршень 12, контактирующий своим верхним торцом с шаровым затвором. Клапан 4 с шаровым затвором 6 размещаются на пружине, установленной в ограничителе 13 хода. В верхнем переходнике размещен понизитель расхода, вкпючающий клапанный элемент 14 понизителя расхода с дроссельным каналом 15 и пазом 16 у верхнего торца, седлом понизителя 17 и антикавитационной пластиной 18 с отверстиями 19. опирающиеся на внутренний выступ 20 верхнего переходника.

Над клапанным устройством 4 гидроударника размещена поперечная перегородка 21 с каналом 22 для прохода рабочей жидкости. На пути потока рабочей жидкости образованы полости 23-25 между клапаном понизителя и антикавитационной пластиной, между антикавитационной пластиной и поперечной перегородкой, между поперечной перегородкой и поверхностью шарового затвора соответственно.

На фиг. 2 показан вариант клапанного элемента с дроссельным каналом, размещенным на пружине 26 относительно рассекателя 18, а на фиг. 3 показан вариант клапанного элемента с радиальными дроссельными каналами 27, направленными навстречу друг другу с общим сливом 28, расширением слива 29 и антикавитационной с кони еским выступом 30.

Устройство работает следующим образом

Перед началом работы, когда гидроударная машина поднята над забоем.сква- жины при раскрытом шлицевом разьеме жидкость поступает на забой скважины через бурильные трубы 9, клапанное устройство 14 с дроссельным каналом.

Рабочая жидкость, поступающая в полость 25 клапана гидроударника, предварительно проходит через бурильные трубы 9, дроссель 15, каналы 19 в антикавитационной пластине 18 и канал 22 в перегородке 21, встречая основное гидравлическое сопротивление в дросселе 15. При постановке гидроударника на забой (положение, показанное на фиг. 1) в полости клапана образуется гидравлический удар и клапан гидроударника (дет. 4,6) устремляется вниз совместно с ударником 2, сжимая пружины клапана и ударника (дет. 3,5). После остановки клапана 4 ударник 2 наносит удар по

наковальне 8, соединенной с долотом 10, и ударник с клапаном возвращается в верхнее положение. Во время свободного хода ударника и его подъема в верхнее положение до контакта с запорным элементом 6

клапзна 4 расход жидкости через гидроударник ограничен дросселем 15. В момент встречи запорного элемента с ударником реализация кинетической энергии ударника приводит к кратковременному обратному потоку жидкости через полость понизителя расхода в бурильные трубы, при этом клапанное устройство понизителя поднимается над седлом в верхнем положении на величину

хода При рабочем ходе, начинающемся посла полного гидроторможения, рабочая

жидкость устремляется в первоначальное направление, т.е. через бурильные трубы, дроссель клапанного устройства понизителя и нижележащие каналы в антикавита- ционной пластине и поперечной перегородке, при этом клапанное устройство с дросселем обтекается потоком и устремляется в нижнее положение. За время хода вниз клапанного устройства и некоторое время спустя завершается рабочий ход клапана с ударником, при этом его первая часть проходит без сопротивления в дросселе, а вторая - при начальной стадии повторного гидроудара, образующегося при посадке клапанного устройства с дросселем на седло понизителя расхода. После начала свободного хода ударника и при его обратном ходе утечки энергии, накопленной в трубопроводе за счет гидроудара и сжатия жидкости, ограни- чиваются дросселем клапанного устройства понизителя расхода, в результате чего сокращение фазовых утечек приводит к сокращению общего расхода жидкости.

Размещение клапанного устройства с дросселем на пружине повышает эффект работы устройства, так как при этом большая часть рабочего хода или весь рабочий ход идут при открытом клапанном устройстве, и только с нарастанием скорости ударника (и его поршня) до расчетной, т.е при определенном расходе жидкости, наступает синхронная посадка клапанного устройства на седло понизителя расхода, обусловленная соответствующим усилием пружины.

Формула изобретения

Фиг. 2

27

Фиг.З