ГИДРОУДАРНИК Советский патент 1971 года по МПК E21B4/14 

Изобретение относится к способам бурения скважии забойными гидравлическими двигателями. Известен гидроударник, состоящий из цилиндра, подпружиненного поршня-бойка, иоршня-клаиана, нижнего полого клапаиа, шлицевого разъема и наковальни.

Для повышения к.п.д. и эксплуатационной надежности в предлагаемом гидроударпике поршень-боек вьтолнен с наружным выступом, полый клапан размещен снаружи иоршпя-бойка и выполнен с выступом на его внутренней поверхности, взаимодействующим своим нижним торцом с верхним торцом выступа бойка.

На чертеже изображено предложенное устройство, продольный разрез и разрез по Л-А.

Устройство состоит .из двух скрепленных цилиндров } Е 2, шлицевого разъема 3, иаковальни 4, скрепленной с иородоразрушающпм инструментом 5.

В цеитре / размещены полый клапан 6, поршень-боек 7 и пружина 8, а в цилиндре 2 - полый поршень-клапан 9. С цилиндром 2 скреплена колонна бурильных труб (на чертеже не показана).

Рабочий агент через осевой канал иоршняклалапа 9, отверстие а и полость цилппдра 2 проходит в .полость цилиндра /.

В исходном положении клапан 6 прижат к наковальне, вследствие чего выхлопные каналы б, в перекрыты.

За счет поворота жидкости в каналах поршня-бойка создается реактивная сила тяги скоростным напором стекающей жидкости,

стремящаяся отвести поршень-боек ввер.х. Торцы поршня-бойка имеют разную площадь. При ирокачке жидкости последняя попадает в подпоршневое пространство и в результате перекрытия выхлопных каналов клапаном 6

и за счет различия площадей, омываемых рабочим агентом торцовых сторон поршня-бойка, последний нод действием двух сил - стат 1ческого давления и скоростного напора - перемещается вверх, сжлмая пружпну 8, вытесняя

воздух и просочившуюся воду из надпоршиевой (компенсационной) полости через отверстия г в затрубное пространство.

Пе доходя до поршня-клапана 9, поршемьбоек кольцевым выступом 10 задевает за кольцевой выступ // клапана 6 п увлекает последний за собой.

Через некоторое время поршень-боек достигает поршня-клапана, смыкается с ним, мгновенно останавливается, вследствие чего возклапана. Под действием гидроудара и разжимающейся яружины поршень-боек вместе с поршнем-клапаном устремляется вверх, вытесняя промывочный агент через выхлопные каналы б, в на забой для промывки скважины.

Клапан 6 Б это время продолжает двигаться вверх навстречу поршню-бойку за счет давления жидкости на нижний его торец, имеюш,ий площадь больще верхнего, при наличи/i компенсационного простраиства, сообщающегося через отверстия д с затрубным пространством.

После столкиовения поршня-бойка с клапаном 6 они вместе перемещаются вниз, и поршеиь-боек наносит удар по на ковальне.

В момент соударения клаиаи 6 не доходит до наковальни на 2-5 мм и после остановки порщия-бойка продолжает по инерции двигаться к наковальне. При приближении к ней в связи с уменьщением зазора для истеченпя жидкости давление на верхний торец клапа«а возрастает, клапан прижимается к наковальне и перекрывает выхлОП жидкости наружу, вследствие чего происходит второй гидравлический удар под порщнем-бойком. Свободный ход клапана 6 после остановки поршня-бойка предусмотрен с целью уменьшения сопротивления выхлопной жидкости, оказываемого порщню-бойку при приближении его к наковальне, и, следовательно, повышения

эффекта удара. Несколько раньше соударения поршня-бойка с наковальней поршень-клапан доходит до ограничителя (верхнего торца цилиндра 1), останавливается и после отрыва от него поршня-бойка возвращается в исходное положение давлением воды за счет разности рабочих площадей торцовых сторон и наличия компенсационного пространства, сообщающегося через отверстие е с затрубным

пространством.

При перекрытии выхлопных каналов клапаном 6 в момент его соударения с наковальней происходит второй гидравлический удар. Под его действием поршеиь-боек устремляется

вверх, сжимая пружину до встречи с поршнемклапаном, и процесс повторяется.

Предмет изобретения

Гидроударник, состоящий из цилиндра, подпружиненного порщия-бойКа, поршня-клапана, нижнего полого клапана, щлицевого разъема, наковальни, отличающийся тем, что, с целью повышения его к.п.д. и эксплуатационной

надежности, иорщень-боек выполнен с наружным выступом, полый клапан размещен снаружи поршня-бойка и выполнен с выступом на его внутренней поверхности, взаимодействующим своим нижним торцом с верхним торцом выступа бойка.

ъ

5:S 4:1