Гидроударник прямого действия Советский патент 1981 года по МПК E21B5/00 

(54) ГИДРОУДАРНИК ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к горному делу, в частности к гидроударникам, пpeднaзнaчeнн Jм для бурения скважин с обратной призабойной циркуляцией промывочной жидкости. Известен гидроударник прямого действия, обеспечивающий обратную приэабойную циркуляцию промывочной жидкости |1 .. Наиболее близким решением из известных является гидроударник прямого действия, включающий корпус с ра диальными каналами, распределительный клапан, подпружиненный поршень-боек с осевым и радиальными каналами, наковсшьня с осевым каналом, два обратных клапана, размещенные соответствен но в осевых каналах наковальни и поршня-бойка ниже его радиальных каналов 21 . Недостатком известного гидроударника является то, что при спуске его в скважину находящийся на забое шлам заполняет шламосборник до начала буг рения, что снижает производительност бурения. Цель изобретения - повышение надеж ности работы гидроударника за счет обеспечения прямой промывки при разом кнутом 1Ш1ицевом разъеме. Указанная цель достигается тем, что обратные клапаны поршня-бойка и наковальни связаны между собой гибким элементом. На чертеже изображен гидроударник прямого действия, продольный разрез. Гидроударник состоит из переходника 1,верхняя часть которого соединена с буровым инструментом, а нижняяс переходником 2. В створе деталей 1 и 2 зажат диск 3, снабженный промывочными каналами 4 и распределительным клапаном 5, удерживаемым пружиной 6, опирающейся на диск 3. Переходник 2 в нижней части соединен с корпусом, включающим переходник 7 и трубу 8, снабженную шлицами, входящими в зацепление со шли11евой частью наковальни 9, соединенной с переходником 10, который, в свою очередь, соединен со шламосборником с размещенной в нем шламоподводящей трубкой 12. К шламосборнику 11 присоединены колонковая труба 13 с породоразрушающим инструментом. Внутри корпуса гидроударника размещен поршень-боек 14 скрепленный с насадкой 15. Поршень-боек 14 в верх.ней части снабжен радиальными lipowjвочными каналами 16 и ограничительными косынками 17, а в нижней - обратным клапаном. 18, размещенным в седле насадка 15, причем клапан 18 гибким элементом 19 соединен с нижележащим в седле наковальни 9 обратным клапаном 20, Переходник 7 снабжен радиальными ppONMBO4HHMH каналами 21, а пор1Йень-боек 14 - осевым каналом а, сообщающимся с затрубным пространством через каналы 16 и 21, с разделяющей их полостью оС, ограниченную с четырех сторон; справа и слева де талями 7 и 14, а сверху и снизу коль цевыми приливами деталей 2 и 7. Ниж кольцевого прилива детали 7 и между клапанами 18 и 20 в корпусе гидроуд ника расположена всасывающая полост в. В кольцевых внутренних приливах деталей 2 и 7 поршень-боек 14 уплотнен и насадком 15 удерживается пружиной 22, опирающейся на наковальню 9, имеющую осевой канал 2. При спуске гидроударника в скважину он находится в подвешенном состояний. Его нижняя часть под действием собственного веса раскрывает шлицевой разъем. Наковальня 9 и детали 10-13 опускаются вниз, вместе с ними опускается и поршеньбоек 14 с насадком 15, .при этом образовывается щель между торцами кла пана 5 и поршня-бойка 14, а полость в сообщится с осевым каналом а, так как в этом случае промывочный канал 16 окажется ниже кольцевого при лива переходника 7. При раскрытом шлицевом разъеме гидроударника жидкость поступает на промывку забоя скважины через образовавшуюся щель между торцами клапана 5 и поршнябойка 14, канал 16, полость в, осевой канал 2 наковальни 9 (при открытом клапане 20), полость шламосборника 11, трубку 12 и колонковую трубу 13. Это необходимо при до ведении гидроударника с прямой промывкой до забоя и Д.ПЯ слива жидкоети при подъеме снаряда. .При постановке снаряда на забой смыкаются торцы деталей 5, 14 и шлицевой разъем, а канал 16 окажется вы ше кольцевого прилива переходника, При этом происходит пуск гидроударника. Под действием возникающего при эт гидравлического удара боек перемещается вниз, сжимая пружины 6 и 22, В определенный момент торец клапана отрывается от торца поршня-бойка 14 которьйй продолжает двигаться по инер ции и наносит удар по наковальне. При перемещении поршня-бойка вниз жидкость из полости в при закрытых клапанах 20,5 и открытом - 18 вытесняется в скважину через каналы 16 и 21 до момента отрыва клапана 5 от то ца поршня-бойка 14, а после отрыва клапана жидкость из напорной, магистали буровой колонны при закрытом лапане 18 поступает в скважину через аналы 16 и 21. После нанесения удара на наковальню под воздействием сжатых пружин 6 и 22 клапан 20 и.поршень-боек возвращатся в верхнее положение,где происхоит смыкание их торцов.Под действием возникающего гидравлического удара вся подвижная система устремляется вниз до нанесения поршень-бойком удара по наковальне и цикл повторяется. При перемещении возвратной пружиной 22 поршень-бойка вверх полость в через открытый клапан 20 заполнится жидкостью, поступающей в забой скважины через колонковую трубу 13, шламоподводящую трубку 12, шламосборник 11 и центральный канал наковальни 9. Выходящая жидкость из трубки 12 теряет скорость в полости шламосборника 11, при этом происходит осаждение шлама в шламосборник. При перемещении поршень-бойка вниз жидкость из полости б вытесняется в скважину по описываемому ранее пути. Использование изобретения позволит применять обратную призабойную циркуляцию промывочной жидкости непосредственно гидроударником, выполняющим функции поршневого насоса, и исключить попадание итама в шламосборник при доходке до забоя, что обеспечит качество шламового материала, собранного в процессе бурения , и его получение в пределах полного объема шламосборника. Это достигается тем, что гидроударни позволяет переходить с одного вида промывки на другой. Формула изобретения Гидроударник прямого действия, включающий корпус с радиальными каналами, распределительный клапан, подпружиненный поршень-боек с осевым и радиальными каналами, наковгшьню с осевым каналом, два обратных клапана, размещенные соответственно в осевых каналах наковальни и поршнябойка ниже его радиальных каналов, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности работы гидроударника за счет обеспечения прямой промлвки при разомкнутом шлицевом разъеме, обратные клапаны поршня-бойка и наковальни связаны между собой гибким элементом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по заявке 2316506/03, кл, Е 21 В 5/00, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР 653375 кл. Н 21 В 5/00, 1974.