Пневматический источник импульсов давления Советский патент 1991 года по МПК E21B37/04 

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к устройствам дпя восстановительного ремонта водяных и различного назначения скважин,.

Известен пневматический источник давления, включающий корпус и трубы для подачи сжатого воздуха Недостатком известного устройства является низкая эффективность разрушения осадка, образующегося в зоне водопритока скважино

Наиболее близким аналогом изобретения является пневматический источник импульсов давления, включакидий

корпус, разделенный перегородкой на две полости, сообщающиеся между собой осевьм и периферийными каналами в перегородке, и поршень, размещенный внутри корпуса.

Недостатком устройства является низкая эффективность его работы из-за необходимости создания рабочего давления определенной величины и несовершенства конструкции./

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства в широком диапазоне рабочих давлений.

Цель достигается тем, что поршень выполнен полым и с перепускным отверстием в верхнем орце, а в осевом канале перегородки размещен клапан, перекрывающий перепускное отверстие поршня; диаметр осевого канала перегородки меньше диаметра перепускного отверстия поршня; площадь сечения каналов, сообщающих полости, не превышает 3 мм на I л объема полости поршня,

На фиго I изображен пневматический источник импульсов давления при закрытых выхлоп ных отверстиях, общий вид; на фиг,2 - то же, в момент выхЛопа сжатого воздуха,

Пневматический источник содержит гибкий рукав высокого давления 1, сборный корпус, имеющий верхнюю часть 2, Н ажнюю часть 3, крьш1ку 4, Т-образный поршень 5, клапан 6, обратный клапан 7, уплотнительные кольца 8.

Части 2, 3 корпуса с крышкой 4 в сборе образуют две полости 9 и 10о В полости 10 размещен поршень 5, который в совокупности с частями корпуса 2 и 3 образуют в своем крайнем верхнем положении полость 11 высокого давленияо Клапан 6 под действием давления сжатого воздуха в полости 9 прижат к осевому выхлопному отверстию поршняо Обратный клапан 7, выполненный в виде резинового кольца,сбрасывает избыточное давление из зазора между торцовыми поверхностями поршня 5, клапана 6 и частью 2о Он препятствует также попаданию скважинной жидкости в указанные зазоры Уплотнительные кольца 3 обеспечивают герметизацию подвижных соединений поршня 5 и клапана 6 с частями корпуса 2, 3 и крьшгкой 4 и герметизацию соединения этих деталей между собой. Пневматический источник опускается в скважину на рукаве высокого давления„

Пневматический источник работает следуюцим образомо

При подаче сжатого воздуха по рукаву 1 в полости 9 устанавливается повьш1енное давление, например PJ о Под действием давления на шток клапана 6 диаметром d последний опускается в жрайнее положение, образуя полость 12о Из полости 9 по каналам в корпусе сжатый воздух поступает в полость Юо Под действием давления Р в полос ти 10 поршень 5 прижимается к крайнему верхнему положению, т,е, к перегородке, разделякщей полости 9 и 10о Одновременно клапан 6 закрывает отверстие диаметром d на торцовой поверхности поршня, а отверстие диаметром АС в стенке поршня выходит из соединения с частью 3 и открывает доступ сжатого воздуха из полости 10 в полосТь 11 о Происходит заполнение основной рабочей полости источника Давление в этой полости РЗ действует на клапан 6 вверхо Диаметр штока клапана d меньше диаметра отверстия dj. и поэтому, начиная с момента, когда давление в полости 1 1 превьш1ает величи1 2ну jj ) клапан 6 открьшает выхлопное отверстие d и давление Рд действует на всю торцовую поверхность поршня диаметром Поршень 5 удерживается в крайнем верхнем положении давлением воздуха Р на плечико , Однако площадь этого плечика зна.чительно меньше всей торцовой поверхности поршня диаметром d3 и поэтому в начальной стадии движения давление воздуха не оказывает существенного сопротивления движению поршня Поршень выдвигается из корпуса под действием давления в образовавшейся при этом полости I3i, Через отверстия в нижней части поршня происходит выхлоп воздуха из полости 11 в скважинное пространство При этом в скважине образуется расширяющаяся воздушная полость 14,, После выхлопа воздух, сжатый в полости 10, возвращает поршень в исходное положение Воздух из полости 13 вытесняется через отверстие диаметром d в полость 11, а после соприкосновения поршня с клапаном 6 избыточное давление из полостей 12 и 13 стравливается в скважинное пространство через систему, каналов в части 2 и обратньш клапан 7 При постоянной подаче сжатого воздуха описанный процесс периодически повторяется, В предлагаемой конструкции интервал времени между выхлопами мало зависит от величины давления подводимого воздуха и опр еделяется в основном отношением площади минимального сечения каналов, соединяющих полости 9 и 11, к величине объема полости 1 1 о

эффективность воздействия выхлопа сжатого воздуха на профильтровую зону зависит не только от скорости открытия выхлопного отверстия, но и от интервала повторения выхлопов Максимальная эффективность достигается

lo ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ИМПУЛЬСОВ ДАВЛЕНИЯ для обработки скважин, включающий корпус, разделенный перегородкой на две полости, сообщагациеся между собой осевым и периферийными каналами в перегородке, и поршень, размещенный внутри корпуса, отличающийся тем, что, с цепью повышения эффективности работы устройства в широком диапазоне рабочих давлений, в осевом канале перегородки установлен клапан, а поршень выполнен полым с перепускным отверстием в верхнем торце, причем клапан в Верхнем положении поршня взаимодействует с перепускным отверстиемо 2.Источник по По1, о тлич аю щ и и с я тем, что диаметр осевого канала перегородки меньше диаметра перепускного отверстия поршня. 3.Источник попо, отлич аюS щ и и с я тем, что площадь сечения (Л каналов, сообщающих полости, не превышает 3 мм на 1 л объема полости поршня о