Гидроударник Советский патент 1974 года по МПК E21B31/113 

Изобретение относится к гидро ударникам предназначенным для ликаидации прихватов труб к окважи не. Известны гидроударники для ликвидации прихватов труб с скважине, состоящие из корпуса с верхней и нижней наковальнями, полого штока со сквозными боковыми отвер стиями, золотниковой втулки и молотка. Однако при использовании таких гидроударников нельзя регулировать с поверхности скважины силу удара молотка по наковальне и соо тношение силы ударов, направленных вверх и вниз. Предлагаемый гидроударник от личается тем, что он снаожен мезанизмом поворота втока, выполненным в виде втулки со скошенными зубьями на торцовых поверхностях, жестко закрепленной на штоке и раз мещенной между установленными на внутренней поверхности корпуса кольцами с зубьями, конгруэнтныии зубьям, втулки, а боковые отверстия штока выполнены с переменным сечением. Это обеспечивает регули рование силы удара путем изменения величины гидравлической нагрузки на молоток гидроударника. На фиг изображен предлагаемый гидроударник в транспортном положении; на фиг.2- то же, в ра бочем положении; на фиг.З- развер тки нагнетательных отверстий штока и профилей зубьев втулки и колец. Гидроударник имеет корпус I с отверстиями 2 и 3 для выпуска отра ботанной жидкости из рабочей каие ры 4, образованной полостью между стенками корпуса и полым штоком с нагнетательными отверстиями б и 7. На штоке 5 концентрично распо ложена золотниковая втулка 8 с нагнетательными отверстиями 9 и 10 и отверстигояи II и 12 для сброса отработанной жидкости. Проходные сечения отверстий II и 12 в крайних положениях втулки 8 перекрыва ются стержнями 13 с переменным по длине сечением. На золотниковой втулке 8 свободно размещен нполоток 14. При раооте гидроударника, отверстие 15 штока 5 перекрыто пробкой 16. К корпусу I на резьбе присоединен переводник 17 и удлиненный переводник 18, в котором размещен механизм поворота итока 5. содержащий зубчатые кольца 19 и 20, жестко закрепленные на корпусе пружину 21 и зубчатую втулку 22 со скоренными зубьями на торцовых поверхностях, конгруэнтными зубьям колец. Зубчатая втулка 22 жестко закреплена на штоке 5 и размещена между кольцами 19 и 20. Гидроударник встраивается в наиболее прихватоопасном месте в нижнюю часть бурильной колонны и при бурении скважины его централь ное промывочное отверстие 15 в што ке 5 открыто для свободного прохо да раствора. Рабочая камера 4 гид роударника закрыта и заполнена мае лом. Отверстия 2 и 3 в корпусе зак рыты резиновыми пробками. Линвидацию прихвата предлага емым гидроударником осуществляют следующим образом. В случае возникновения прихвата в бурильную колонну с поверхности сбрасывают пробку 16. Пробка, увлекаемая пото ком промывочной жидкости, садится на седло штока 5, закрывая проход жидкости. Под действием давления, создаваемого насосами в бурильных труоах, шток 5 опускается, сжимая пру5«ину 21 до тех пор, пока зубья втулки 22 не попадут в зубчатый ве нец кольца 20. При этом отверстие 7штока совпадает с отверстием 10 золотниковой втулки 8 и промыво чная жидкость устремится в рабочую камеру 54 гидроударника под моло ток 14, который под действием дав ления устремится вверх. Временная резиновая пробка из отверстия 2 выдавливается давлением в скважину Молоток 14, разгоняясь , достигает фланца золотниковой втулки В и вместе с ней наносит удар по нако вальне, равмещенной в верхней части корпуса I. Золотниковая втулка 8при перемещении вверх перекрыва ет отверстия 2 и 7 и открывает отб (см. фиг.2). Далее обратным пото ком жидкости через отверстие 6 в штоке 5 и отверстие 9 в золотнико+ ОЙ втулке 8, которые совмещены, олоток 14 устремляется вниз и аносит удар по наковальне, размеенной в нижней части корпуса I. , Регулировка величины силы уда ов вверх и вниз обеспечивается из енением проходных сечений нагнеательных отверстий 5 и 10 Б золот иковой втулке 8д Сечение нагнета ельных отверстий изменяет путем поворота штока 5. Отверстия б и 7 в штоке 5 имеют переменные по дли не окружности сечения (см. фи.З) Поворот штока 5 производят следующим образом. При прекращении нагнетания давление прокачиваемой жидкости уменьшается и пружи на 21 поднимает шток 5. Нижние зубья втулки 22 выходят из зацепления с зубчатым кольцом 20, а верхние зубья втулки попадают на боковые поверхности зубьев кольца 19 и под действием усилия пружины, скользя по их поверхности, повора чивают шток 5. Ватам нагнетание жидкости в колонну возобновляют и при этом шток 5 перемещается вниз. Нижние зубья втулки 22 входят в зацепление с зубчатым кольцом 20, и снова происходит поворот штока 5 Таким образом, путем многократ ного уменьшения и восстановления давления в колонне при повороте штока 5 получают необходимое соот ношение сечений нагнетательных от верстий 9 и 10 золотниковой втул ки 8, что обеспечивает необходимое соотношение силы ударов. После ликвидации п)ихвата про бку 16 извлекают на поверхность, а шток 5 под действием пружины 21 воз вращается в верхнее положение, закрывая рабочую камеру 4 гидроуда рника, что создает условия для про лолжения бурения скважины. ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Гидроударник для ликвидации прихватов труб в скважине, состоящий из корпус с верхней и нижней наковальнями, полого штока со сквозными боковыми отверстиями, золотниковой втулки и молотка, отличающийся тем, что с целью обеспечения регулировки силы лы удара путем изменения величины гидравлической нагрузки на его молоток он снабжен механизмом no-i ворота штока, выполненным в виде

втулки со скошенныии зубыши на торцовых поверхностях, жестко закрепленной на штоке и размещенной между установленшми на внутренней

поверхности корпуса кольцами с зубьями, контруэнтными зубьям втул ки, а боковые отверстия штока выг . полнены с пернменным сечением.

г/г.7