Гидравлическое устройство для создания высоконапорных струй Советский патент 1982 года по МПК E21B7/18 

I

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может найти применение при бурении скважин, импульсном воздействии на пласт, осуществлении гидроразрыва.

Известно гидравлическое устройство, включающее корпус с цилиндрическими камерами, расположенными по периметру, причем вдоль оси корпуса выполнен центральный канал с расточкой , в которой помещен вращающийся золотник Cl1.

Недостаток известного устройства заключается в ограниченном размере цилиндрических камер, что снижает коэффициент мультипликации.

Известно также гидравлическое устройство для создания высоконапорных струй, включающее корпус, переходник, полый клапан, насадки, полый поршень, связанный с полым штоком.

Недостатком данного устройства является малый расход рабочей жидкости и низкий коэффициент мультипликации t2.

Целью изобретения является повышение производительности путем увеличения коэффициента мультипликации давления.

Поставленная цель достигается тем, что переходник снабжен сливным клапаном с тягой, проходящей внутри полого поршня и штока, при этом в переходнике выполнен обводной канал.

На фиг. 1 схематически показано гидравлическое устройство в положении всасывания рабочей жидкости через обратный клапан под плунжер, общий вид-, на фиг. 2 - то же, момент нача- . ла рабочего хода.

Гидравлическое устройство, содержит корпус 1 с установленной в средней части разделительной втулкой 2 Корпус 1 через переходник 3 связан с корпусом полого клапана 5 установленного в корпусе k с возможность перемещения и поджатого пружиной 6 к седлу 7, выполненному в переходнике 3i амера 8 над полым клапаном 5 связана сливным отверстием 9 в корпусе k с затрубным пространством. Камера 10 в корпусе полого клапана 5 постоянно связана каналом 11 с внутренней полостью 12 колонны тру 13 и каналом 1 через обратный клапан 15 с подводящим каналом 16 в корпусе 17. Корпус 17 жестко связан с корпусом 1 устройства, В корпусе 1 гидравлического устррйства под разделительной ЕЗтулкой 2 установлен полый поршень 18 с жиклером 19, связанный с полым штоком 20, проходящим внутри раздели,тельной втулки 2 и опирающимся на поршень 21, контактирующий с плунже ром 22. Камера 23 под полым поршнем 18 связана подводящим каналом 2 с осевь1м каналом 25 полого штока 20. Осевой канал 25 через радиальные отверстия 2б связан с камерой 27 над поршнем 21. Камера 28 под полым порш нем 18 и камера 29 под поршнем 21 связаны соответственно каналами 30 и 31 с полостью скважины. На нижнем конце корпуса 17 закреп лена головка 32 с насадками 33. Насадки 33 связаны каналом 3 с подводящим каналом 16 и камерой высокого давления 35В переходнике 3 выполнен обводной канал 36 и осевой канал 37, в которому-установлен сливной клапан 38 с уплотнением 39. Нижний конец 40 сливного клапана 38 выходит в камеру 23 и связан с тягой , свободно проходящей через отверстие 42 полого поршня 18 внутрь осевого канала 25 полого штока 20. Тяга 41 содержит на конце стопор 43, выполненный диаметром, большим, чем диаметр отверстия 42 полого поршня 18. Полый клапан 5 в месте посадки на седло 7 в переходнике 3 содержит при лив 44. Внутри клапана 5 установлена регулировочная гайка 45. Между регулировочной гайкой 45 и торцом сливного клапана 38 установлена пружина 46. Гидравлическое устройство для соз данИя высоконапорных струй работает следующим образом. Рабочая жидкость из полости 12 насосно-компрессорных труб 13 по ка налу 11 подается в камеру 10, затем по каналу 14 через обратный клапан 15 подается в подводящий канал 16 9 и камеру высокого давления 35. Часть рабочей жидкости по каналам 3 подается к насадкам 33 и изливается наружу. Давлениерабочей жидкости в камере высокого давления 35 действует на плунжер 22 и перемещает его вверх совместно с поршнем 21, на который опирается шток 20, связанный с поршнем 18. Отработанная рабочая жидкость из камеры 27 над поршнем 21 через радиальные отверстия 26 в полом штоке 20, по осевому каналу 25, подводящему каналу 24 и отверстию 42 поршня 18 попадает в камеру 23 над поршнем 18 и далее по обводному каналу Зб и каналу внутри полого клапана 5 попадает в камеру 8, откуда через сливное отверстие 9 свободно изливается наруЖУ. Плунжер 22 через поршень 21 и шток 20 подводит поршень 18 к нижнему концу 40 сливного клапана 38. Полый 18 воздействует на клапан 38, (перемещая нижний его конец 40 вверх. Сливной клапан 38 подходит к полому клапану 5, сжимает пружину 46 и прижимается к нему давлением рабочей жидкости на плунжер 22, перекрывая канал внутри клапана 5. После того, как сливной клапан 18 перекрывает канал внутри клапана 5, скорость подъема плунжера уменьшается. Эта скорость регулируется перетоком отработанной рабочей жидкости через жиклер 19 в камеру 28 и далее через отверстия в затрубное пространство. Усилие от давления рабочей жидкости на плунжер 22 и усилие от действия сливного клапана 38 на клапан 5 превышает усилие, действующее на клапан 5 от пружины 6 и давления рабочей жидкости на прилив.44. Полый клапан 5 отрывается от седла 7 и открывает канал для прохода рабочей жидкости в камеру 23 и далее по подводящему каналу 24, осевому каналу 25 и через радиальные отверстия 26 - в камеру 27 над поршнем . 21. Давление рабочей жидкости действует на поршни 18 и 21 и поджимает сливной клапан 38 вверх. Полый поршень 18 и поршень 21 движутся вниз. Плунжер 22 при этом вытесняет рабочую жидкость через насадки 33 под высоким давлением. При подходе полого поршня 18 совместно со штоком 20, поршнем 21 и плунжером 22 в нижнее положение поршень 18 входит в зацепление со стопором АЗ тяги 41, которая связана со сливным клапаном 38 и тянет его вниз. Сливной клапан 38 отрывается от торца полого клапана 5 и открывает его для свободного перелива рабочей жидкости в камеру 8 и через сливное отверстие 9 в затрубное пространство. Полый клапан 5 усилием сжатой пружины 6 садится на седло 7 и перекрывает канал для подачи рабочей жидкости в камеры 23 и 27. Одновременно открывается обратный клапан 15 в корпусе 17 рабочая жидкость подается под плунжер 22 и процесс повторяется Формула изобретения Гидравлическое устройство для создания высоконапорных струй, включаюfJ0 , 4 щее корпус, переходник, полый клапан, насадки, полый поршень, связанный с полым штоком, отлимающеес я тем, что, .с целью повышения производительности путем увеличения коэффициента мультипликации давления, переходник снабжен сливным клапаном с тягой, проходящей внутри полого поршня и штока, при этом в переходнике выполнен обводный канал. Источники информации, |лринятые во внимание при экспертизе .1. Авторское свидетельство СССР N 417600/ кл. Е 21 В 7/18, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР VF 192112, кл. Е 21 В 7/13, 196 (прототип) .