Наддолотный пульсатор Советский патент 1992 года по МПК E21B10/00 E21B4/14 

Изобретение относится к горной технике и предназначено для бурения глубоких скважин.

Известен шаровой гидровибратор, включающий внутри корпуса шар, установленный на опоре. Пульсация жидкости в данном устройстве создается за счет поперечных колебаний в: камере шара, возникающих при обтекании шара потоком Жидко- .сти, и частичное перекрытие проходного канала. .. ; :,..-... ,.,., . ....... V Известен также гидравлический вибратор, снабженный шаром, установленным на упругой опоре, в которой выполнены продольные каналы. Хаотичные поперечные колебания шара в этом устройстве также осуществляются в камере круглого сечения.

Недостатком этого устройства является то, что создаваемые колебания давления промывочной жидкости над долотом, имеют необходимую амплитуду и малую частоту, так как попеременное перекрытие продольных каналов не полное.

Цель изобретения - повышение эффек- тивности работы пульсатора за счет увеличения перепада давления и частоты поперечных колебаний шара.

Указанная цель достигается за счет того, что продольные каналы пульсатора вы- полнены в виде диффузоров, полость корпуса выполнена в поперечном сечении в виде эллипса, большая ось которого расположена на центрах продольных каналов, корпус выполнен с дополнительными кана- лами, со щенными входными частями с полостью по ее большой оси над диффузором, а выходными частями - с противоположно расположенным входной части диффузором.

При таком исполнении пульсатора шар совершает поперечные колебания в эллиптической полости с большей частотой под действием струйного эффекта, кроме того в крайних точках шар дважды перекрывает один из проходных каналов устройства и за счет этого создается интенсивная пульсация потока промывочной жидкости, что обеспечивает эффективную очистку забоя.

На фиг. 1 приведена конструктивная схема наддолотного пульсатора; на фиг.2 - разрез А- А на фиг.1.

Устройство состоит из корпуса 1, полость 2 которого в поперечном сечении вы- полнена в виде эллипса. Продольные каналы 3 и 4 выполнены в виде диффузора. На опорном целике корпуса (опоры) 5 установлен шар 6, который делит эллиптическую полость 2 на две камеры 7 и 8. Верхняя часть диффузорного канала 3 соединена с камерой 7 при помощи канала 9, камера 8 соединена при помощи канала 10 с каналом 4. Стенка эллиптической камеры 7 и 8 по большой оси снабжена ограничителями 11,

Устройство в верхней части имеет перевод- ник 12.

Устройство работает следующим образом.

Наддолотный пульсатор при помощи переводника 12 соединяется с бурильными трубами или валом турбобура, а с долотом - при помощи конических резьб корпуса 1. При прокачивании промывочной жидкости через устройство в камерах 7 и 8 за счет образования вихря возникает переменное давление, а в каналах 9 и 10 создается повышенное давление, зависящее от положения шара при протекании промывочной жидкости через диффузоры 3 и 4. При перекрытии канала 3 давление в канале 4 возрастает за счет гидравлических потерь в суженной части диффузора, В то же время в канале 9 давление снижается за счет струйного эффекта, возникающего при протекании потока через суженные сечения в камере 8 между шаром 6 и стенкой полости, За счет возникшей разности давлений шар 6 перемещается по большой оси и начинает совершать поперечные колебания попеременно закрывая диффузорные каналы 3 и 4. За счет этого создается интенсивная пульсация промывочной жидкости повышенной частоты и улучшается очистка забоя от шлама.

Формула изобретения

Наддолотный пульсатор, содержащий корпус с закрепленной внутри корпуса опорой и расположенной над опорой полостью, расположенные над опорой продольные каналы и размещенный в полости шар, о т ли- чающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы пульсатора за счет увеличения частоты поперечных колебаний, продольные каналы выполнены в виде диффузор, полость корпуса выполнена в поперечном сечении в виде эллипса, большая ось которого расположена на центрах продольных каналов, корпус выполнен с допол- нительными каналами, сообщенными входными частями с полостью по ее большой оси над диффузором, а выходными частями - с расположенным противоположно входной части диффузором.

z

Изобретение относится к буровой технике, в частности, к наддолотным устройствам для вращательного бурения глубоких скважин ротором или забойными двигателями. Цель - повышение эффективности работы пульсатора за счет увеличения частоты поперечных колебаний шара. Пульсатор состоит из корпуса 1, имеющего овальную эллиптическую полость 2 с шаром, которая соединена с долотом коническими каналами 3 и 4. Шар 6 делит эллиптическую полость на полости 7 и 8. Канал 3 связан с полостью 7 каналом 9, а канал 4 связан с -. - - 2 полостью 8 каналом 10. При циркуляции жидкости через переводник 12 она попада- ет в эллиптическую полость и через части этой полости 7 и 8 и каналы 3 и 4 диффузора попадает на долото. При смещение шара вправо и влево от среднего положения, ойо начинает уменьшать пространство части полости 8, возникает эжёкция жидк ости, т.к. она из щелевого промежутка поло сти 8. представляющего в этом положении шара сопло, попадает в расширяющийся канал - диффузор 3. При этом в канале-диффузоре 3 создается разрежение, которое по всасыва- - ющему каналу 9 передается в чаете полости 7. Из этой части начинается подсос жидкости по всасывающему каналу Ж в канал-диффузор 3, возникающие при этом части эллиптической полости 7 поперечные колебания втягивают шар в обратном направлении и он перемещается из правого положения в левое. Такие периодические колебания шара в эллиптической плоскости вызывают периодическое изменение прохо дных сечений частей эллиптической полости 7 и 8. Это вызывает соответствующее колебания расхода и давления промывочной жидкостиучто будет создавать высокочастотные продольные колебания долота. 2 ил. сд с XI ел -N 00 VJ ю