Пневматический перфоратор для глубокого бурения с промывкой Советский патент 1940 года по МПК E21B4/14 

Настоящее изобретение касается пневматических перфораторов для глубокого бурения с промывкой и с подачей воздуха и промывной жидкости ло отдельным трубам, находящимся в буровой штанге.

Предлагаемый пневматический перфоратор принадлежит к перфораторам указанного выще типа, но снабжен одноцилиндровым многопорщневым двигателем с расположениыми в стенке цилиндра его двумя каналами - сквозным для подачи промывной жидкости через отверстие в щпиндель долота, и глухим - для подачи- через распределительные отверстия сжатого воздуха в секции цилиндра двигателя, образованные перегородками.

Порщни двигателя снабжены каналами для впуска сжатого воздуха, который после работы выпускается через выхлопные отверстия в стенке цилиндра в зазор между стенкой цилиндра и корпусом перфоратора, соединенный с свободным пространством трубы щтанги.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез пневматического перфоратора для глубокого бурения с промывкой; фиг. 2 - поперечный разрез перфоратора по EF фиг. 1; фиг. 3 - соединение концов

труб штанги; фиг. 4 - продольный разрез щтанги гибкого щланга; фиг. 5 - разрез ее по АВ фиг. 4; фиг. 6 - вид сбоку цилиндра перфоратора; фиг. 7 - вид его сверху.

Для осуществления подачи сжатого воздуха, воды для промывания скважины и атмосферного воздуха к перфоратор)у, работающему в скважине, предлагается для изготовления одной штанги брать комплект труб по длине щтанги (5-10 м длины) такого диаметра, чтобы две трубы 12, 16 малого диаметра входили в трубу У/больщего диаметра. Все трубы соединяются неподвижно сваркой, а концы труб тщательно обрабатываются (фиг. 3) для возможности наращивания труб при углублении скважины. При наращивании один комплект труб или одна штанга вкладывается концами в другой так, чтобы трубы плотно сошлись между собой, и внешняя соединительная нарезная муфта 10 стягивала концы труб и плотно их соединяла. Для непроницаемости в местах присоединения труб можно применять прокладки.

В левой части фиг. 1 показано, как соединяется первая штанга с головкой перфоратора. Головка перфоратора имеет две выступающие трубы --

трубу 12 для сжатого воздуха и трубу 16 для воды, служащей для промывания забоя. Они вставляются в трубы первой штанги и соединительной муфтой 10, как было указано выше, стягиваются.

Вода, сжатый воздух, а также атмосферный воздух подаются в последнюю (верхнюю) штангу гибким шланго.м такой же конструкции, как и штанга. Гибкий шланг оканчивается короткой штангой (не больше 1 м) из такой же комбинации труб с муфтой 10 (фиг. 4 и 5) для быстрого присоединения шланга к первой штанге, выходяшей наполовину над поверхностью земли.

Труба атмосферного воздуха, т. е. свободное пространство 13 большой трубы после надевания трубы 11 на две трубы меньшего диаметра (фиг. 5) соединяется со всасывающей трубой компрессора для ускорения выхода отработанного воздуха и понижения внешнего давления у перфоратора.

Сжатый воздух через первую меньшего диаметра трубу 12 подается к перфоратору и через глухой канал L расположенный в стенке цилиндра, распространяется по секциям цилиндра многопоршневого двигателя, .образованным перегородками 9. При вертикальном положении перфоратора система поршней 4 и штока 7 перемещается вниз, и отверстия 2 в цилиндре совпадают с левыми углублениями поршней (по фиг. 2) и с каналами 6 в поршнях 4, сидящих на общем штоке 7. Сжатый воздух поступает в правые пространства (по чертежу) от порщней и двигает систему влево (т. е. при вертикальном положении - наверх) до совпадения отверстия 2 с каналами 3 поршня, как это изображено на фиг. 1. Тогда одновременно правые пространства сообщаются с внешней атмосферой путем открывания поршнем выхлопных отверстий /5 (фиг. 2). Таким образом поршни открывают отверстия 2 и через каналы 5 и 6 сжатый воздух направляется переменно то в левые, то в правые пространства от поршней и последовательно из этих же пространств выходит отработанный воздух через отверстия 75 в атмосферу; получается колебательное движение системы, т. е. удары штока по затылку долота.

Вращатешьное движение системы совер1шается, как в обыкновенном перфорато:ре, т. е. в цилиндр с левой стороны (по фиг. 1) включены геликоидальный стержень 21 с углом 7- I 8°, а с правой - направляющая бук: са 22. Вращение долоту передается I через муфту 23 и патрон 24, который I имеет специальный сальник 25 и загра: дительную перегородку 26 для преi цотв-ращения проникновения воды

внутрь перфоратора. j Перфоратор (фиг. 6) собирается по I секциям, стягивается общими стяж; ньши болтами и вставляется в кор пус 27, который, с левой стороны (по I чертежу), уменьшается в диаметре и i муфтой 10 соединяется со штангой, а с правой стороны на него надевается (ввинчивается) или стягивается болтам.и дно 29 корпуса, которое держит съемную головку долота и образует пространство 18. Чистая вода, подаваемая нагнетательным насосом и i идущая по трубе 16 меньшего диа: метра и сквозной канал 17 в стенке цилиндра двигателя перфоратора, поI падает в пространство 18 и через отI верстие 19 на шпинделе и канал внутри долота достигает до забоя скважины, омывает забой и через скважину выходит на поверхность.

Отработанный сжатый воздух выходит через отверстия 15 в зазор 14 между стенкой цилиндра и корпусом .27 перфоратора (фиг. 2) и из зазора 14 поступает в свободное пространство 13 трубы 11 (фиг. 5), которая сообщается с внешней атмосферой или( с всасывающей трубой компрессора.

Данный перфоратор может работать ; и гидравлически; в этом случае штанга имеет только одну трубу меньшего I диаметра, через которую вода с напоI ром подается в перфоратор, а отработанная вода поступает в забой скважины,; промывает ее и через скважину выходит наружу.

Предмет изобретения.

1. Пневматический перфоратор для глубокого бурения с промывкой и с подачей воздуха и промывной жидкости по отдельным трубам, находящимся в буровой штанге, отличающийся тем, что он снабжен одноцилиндровым многопоршневьш двигателем, в стенке цилиндра которого расположены два канала: сквозной канал 17 (фиг. 1 и 2) для подачи промывной жидкости в шпиндель долота через отверстие 19, и глухой канал 1 для подачи сжатого воздуха через распределительные отверстия 2 в образованные перегородками 9 секции цилиндра двигателя (фиг. 1 и 2).

2. Форма выполнения перфоратора по п. 1, отличающаяся тем, что поршни 4 двигателя снабжены впускными каналами 3, 6 для сжатого воздуха и управляют выхлопными отверстиями /5 для вьшуска отработавшего воздуха в зазор 14 между стенкой цилиндра и корпусом 27 перфор1атора, соединенный со свободным пространством трубы // (фиг. 1, 2 и 5).

о со t

ХО

ад д

2 н

о

|

О

fcT

t

О P

н n

се