Устройство для обратной промывки Советский патент 1981 года по МПК E21B21/12 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАТНОЙ ПРОМЫВКИ , ; ,..:;: Изобретение относится к горному йелу, к средствам для бурения скважин с обрат ной призабойной циркуляцией промывочной жишсостй при ее полном погпсщении. Известны устройства для обратной промывки при бурении, содержащие погружной поршневой насос с механическим приводом. -.; . , Двюкение Поршню насоса в таких устройствах передается с поверхности бу рилшыми трубами l Бурение таким устройством неэффективно, так как осевая нагрузка на породораэрушающий наксиечник обеспечивается утяжеленными трубами или пружинами. Болве совершенны устройства, где движение iiopШЕЯ погружного насоса обеспечивается наземным гиг зоприводом по нагнетательному каналу бурильных труб. близким к изобретению яв11я ется устройство для обратной промывки, содержащее штмоприемную трубу, погружу ной поршневой насос двоичного действия и гидропривод поршневого насоса с автома тическйм распределительным механизмом для изменения направления нагнетаемого потока 1.2 . Недостатком указанного устройства является недостаточная надежность из-ва сложности конструкции распределительного механизма. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Указанная цель достигается тем, что распределитед зный Механизм выполнен в виде гидроцилиндра, в камере которого установшны поцружиненный поршень с проходными каналами и взаимодействующий с поршнем подпружиненный клапан, перекрываюший каналы в поршне, при этом ход клапана меньше хода поршня. Кроме того,гиароцилшдр выполнен в виде гидраеа лического мультипликатора. На чертеже дано схематическое изо™ бражение устройства в разрезе. Устройство содержит наземный гидропривод в виде бурового насоса (не покаа§н) i сое шшенного через распре делительный низм 1,шланг2,иколонку бурильных труб 3с погружным поршневым насосом 4. Насос 4 связан грубой 5 с шламоприемной грубой 6. Р ас преде лиг ельный механизм включает корпус 7 в виде гиороцилиндра, во внуг- ренней полосги когорого в верхней части размещен поршень 8, удерживаемый пру жиной 9, опирающейся на кольцевой прили корпуса, В нижней части поршень 8 снаб ,жен плунжером 10, конец когорого -вхоцит в поюсгь 11 корпуса 7. Подпоршневая полость 12 низкого давления сообщается с надпоршневой полостью 13 высокого давления через каналы 14 при открьглом клапане 15, а с прием1 ой емкостью (не показана) рабочей жищсостй чересз сливной шланг 16. Гифоцилиндр с поршнем 8, связанным с плунжером 10, образуют мультипликатор давления в нагнетательном канале. Сверху пцзшень 8 опирается на подвесной тарельчатый клапан 1 штока 17, к торый уплотнен в крьшке 18 и опирается на пружину 19. Надпоршневая полость 13 распределителя сообщается шлангом 2О с буровым насосом (не показан). Полость 11 сообщается с шлангом 2 1, на конце снабжен. ным предохранительным клапаном (не показан) и с бурильными трубами через шланг 2, а также с полостью 12 через каналы 22 и с полостью 13 через канал 24 при открытом клапане 15. Погружной насос 4 двойного действия состоит Из переходника 24, верхняя часть которого сбе СШэна с трубами 3, а нижняя - с корпусом 25. В створе дета;юй 24 и 25 зажаты крышка 26 цилиндра 27 и его кольцевые выступы 28. В нижней части цилиндр 27 заканчивается днищем 29, уплотненным в кфпусе 25 и снабженным двумя соосными всасьюающими карапами 30 и 31 с клапанами 32 и 33 причем канал 31 сверху внутри цилиндра 27 закрыт герметически конусным высту пом 34 крышки 35. Пружина 36 удерживает поршень 37 с обратным клапаном 3 Поршень 37 в верхней части снабжен пус тотелым в средней части и пЬлым в верхней пдунжером 39, с радиальными каналами 40, сообщающими внутреннюю полость плунжера с пространством скважины через полость 41 и радиальные каналы 42. Пдунжер 39 снабжен одетым на него кольцевым клапаном 43, опирающим ся на крышку 26 с основными канала-f; ми 44. Полость 45 сообщается с каналом 31 при открытом клапане 32 через радиальные каналы 46, обводную полость 47 и радиальный канал 48. А полость 49 сообщается через клапан 38, каналы 40 и 42 с пространством скважины. Работа устройства заключается в следующем. После спуска буровой колонны с колонковым набором к непосредственной близости к забою включают буровой насос, предварительно перед этим закрывают кран на шланге 16 и клапан 15 выводят в . крайне верхнее положение. После запотьнения жидкостью гидравлической магистрали, заключенной между плунжерами 39 и 1О, что определяется по показанию манометра бурового насоса, кран 16 открывают, а клапан 15 возвращают в исходное положение, как показано на чертеже. В это время в полости 13 возрастает давление, под действием которого -поршень 8 перемещается вниз, а пружины 9 и 19 сжимаются, при этом жидкость из полости 12 вытекает через шланг 16 на слив, а-из полости 11 вытесняется через гидравлическую магистраль и, дейсТвуя на торец плунжера 39, перемещает его вниз вместе с поршнем 37. В определенный момент.торец клапана 15 отрывается от торца пфшня 8, и жидкость из полости 13 вытекает в приемную емкость (не показана) через каналы 14, полость 12, шланг 16, а в это время клапан 15, пфшень 8 с плунжером 10 и поршень. 37 с плунжером 38 возвращаются, соответственно , пружинами 19, 9 и 36 в верхнее положение. Далее тфцы поршня 8 и Клапане 15 вновь смыкаются. Затем цикл повторяется. При возвратно-поступательном перемещении поршня 37 погружного насоса 4 работа происходит следующим образом. При перемещении поршня 37 вниз жидкость из полости 49 вытесняется в 3i9F-.. трубное фсстранство через клапан 38, радиальные каналы 40, полость 41 и рапи Жныеканалы 42, а в арность 45;раса-. сывается с забоя скважины через трубу 5, шлакопряемную- трубу 6, каналы 31 и 48 обводаую: полость цилиндра 47 и канал 46. При перемещении пфшня 37 вверх жидкость из полости 45 вытесняется в скважину через каналы 44 (при открььтом клапане 43), полость 41, а в это же время в полость 49 засасывается жиокосгь с забоя клапан 33. Формул

1. Устройство для обратной промывки, содержащее шламоНриемную трубу, погружной поршневой насос двойного действия и гидропривод поршневого насоса с автоматическим распределительным механизмом для изменения направления нагне таемого потока, от ли ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения надежности устройства, распределительной механизм выполнен в виде гидроцилиндра, в камере

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, г оршилшюр выполнен в виде гидравлического мультипликатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Волков А. С. и Волокишенкоа А А. Бурение скважин с обратной циркуляцией промывочной жидкости. М, , 197О, с. 1О4.

2,Там рис. 119 (прототип). 5, в749б76 скважины через открытыйкоторого установлены поапружиненный пор а изобретения s этом ход клапана меньше хода . шень с прохошыми каналами и враимодействуюший с поршнем подпружиненный клапан, перекрывающий каналы в поршне, при