Гидроударник двойного действия для бурения скважин Советский патент 1981 года по МПК E21B4/14 

(54) ГИДРОУДАРНИК ДВОЙНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

I

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в качестве погружного снаряда для бурения скважин в нефтяной, угольной и горнорудной промышленности.

Известен гидроударник прямого или обратного действия, содержаш.ий цилиндрический корпус, в котором помещены полый боек, силовая пружина, предназначенная для совершения рабочего или холостого хода, долото и узел распределения энергоносителя 1.

Недостатком такого гидроударника является повышенный расход жидкости и небольшой КПД.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является гидроударник двойного действия для бурения скважин, содержащий цилиндрический корпус с рабочими камерами, полый дифференциальный боек с окнами, в хвостовую часть которого помещен узел распределения энергоносителя, и долото 2.

Главными недостатками известного гидроударника являются сложность клапанного устройства, большие сопротивления перемещению клапана, вызванные закреплением его в корпусе и в бойке, ненадежность работы тарельчатого клапана при подаче загрязненного энергоносителя и трудность запуска гидроударника в действие после перерывов в работе.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности гидроударник-а. Поставленная цель достигается тем, что узел распределения энергоносителя выполнен в виде стакана с двумя рядами окон

IQ на боковой поверхности и выступами на основании, при этом на внутренних стенках цилиндрического корпуса выполнены упоры для взаимодействия с выступами стакана и ограничительные окна для сообщения рабочей камеры с атмосферой в конце холостого

15 хода бойка.

На чертеже показана наиболее предпочтительная конструктивная схема предлагаемого гидроударника.

Гидроударник содержит корпус 1, выполненный в виде цилиндра, полый дифференциальный боек 2 с окнами 3, в хвостовой части которого установлен стакан 4, имеющий два ряда окон 5 и 6 и выступы 7, опирающийся на пружину 8, долото 9 с наковальней 10, которая входит в нижнюю часть цилиндра. Кроме того, в нижней части цилиндра 1 в зоне крайнего верхнего положения бойка 2 выполнены ограничительные окна 11 и сливные окна 12, сообщающие рабочую камеру 13 и камеру 14 слива жидкости с атмосферой. Устройство имеет также рабочую камеру 15. На внутренних стенках цилиндра 1 в зоне крайних положений ходов хвостовой части бойка образованы упоры 16 и 17, с которыми взаимодействуют выступы 7 стакана 4.. Гидроударник работает следующим образом. В исходном положении при отсутствии избыточного давлеуия жидкости стакан 4 поднимается пружиной 8, и его окна 6 выходят в камеру 15, сообщая ее через внутреннюю полость бойка 2 с камерой 13, при этом окна 3 в хвостовой части бойк 2 перекрыты стенками стакана 4, и камера 14 оказывается изолированной от камер 15 и 13. Когда в полость ударника подают жидкость под давлением, она из камеры 15 по внутреннему каналу бойка 2 поступает в камеру 13 и, действуя на нижний торец бойка 2, поднимает его вверх. При движении вверх стакан 4 удерживается в исходном положении силой упругости пружины 8 до тех пор, пока выступы 7 не достигнут упоров 17. В этот момент стакан 4 останавливается,

а боек 2 продолжает двигаться вверх, сжимая пружину 8. Проходное сечение окон 6 постепенно уменьшается, вследствие этого давление жидкости в камере 13 падает, происходит торможение бойка 2, а когда нижний торец его откроеу окна 11, окна 6 полностью закрываются, давление в камере 13 падает до атмосферного и боек 2 останавливается.

Теперь стакан 4 удерживается в закрытом состоянии избыточным давлением сверху, а камера 13 сообщается с атмосферой и через окна И, и через окна 3,5 и 12. Под действием давления жидкости сверху боек 2 идет вниз, увеличивая свою скорость, а жидкость из камеры 13 вытесняется на слив.

Когда выступы 7 достигают упоров 16, стакан 4 останавливается, а боек 2, продолжая движение вниз, открывает окна 6, наносит удар по наковальне 10 И останавливаделения энергоносителя, и долото, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности гидроударника, узел распределения энергоносителя выполнен в виде стакана с двумя рядами окон на боковой поверхности и выступами на основании, при этом на внутренних стенках цилиндрического корпуса выполнены упоры для взаимодействий с выступами стакана и ограничительные окна для сообщения рабочей камеры с атмосферой в конце холостого хода бойка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

-15

7 б

V

/ /2

/7

/О