Гидравлический привод бурового инструмента Советский патент 1982 года по МПК E21B4/02 

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД БУРОВОГО

1

Изобретение относится к устройствам для бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к забойным двигателям.

По основному авт. св. № 850978 известен гидравлический привод бурового инструмента, содержащий рабочую камеру ; в виде полой пружины с упором на внутренней поверхности и распределитель установленный в рабочей камере с возможностью взаимодействия с упором 1 .

Недостатком известного привода является нерациональное использование объема занимаемого им пространства, так как рабочая камера (витая трубчатая пружина) отличается тонкоетенностью и занимает только узкую часть пространства, прилегающую к стенкам скважины. Следовательно, в пустующей центральной части объема привода имеется неиспользованный резерв, благодаря которому возможно . дополнительное повышение тягового момента и мощности двигателя.

Цель изобретения - повышение мощности гидравлического привода. ИНСТРУМЕНТА

Поставленная цель достигается тем, что гидравлический привод бурового инструмента снабжен дополнительной полой пружиной с герметично замкнутой отвакуумированной внутренней полостью, при чем дополнительная пружина размещена в полости основной пружины, связана с ее концами и имеет противопоставленное направление навивки.

На фиг. 1 изображен гидравлический привод, частичный продольный разрез ; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

состоит из рабочей камеры 1 с каналом 2 для подвода рабочей среды и якорей 3.- Рабочая камера 1 представляет собой рабочий элемент привода, вы потненный в виде витой полой пружины, нижний конец которого имеет полый патру бок 4, в котором неподвижно закреплено долото 5 с герметизацией места сеодине- ния при помощи уплотнительного кольца 6. В полости рабочей камеры 1 на патрубке 4 размещен распределитель, выпопненный96Б виде установленных один над другим диском 7 и 8 с проходными отверстиями 9 и 10 соответственно. Верхний диск установпен с возмогйюстью поворота относительно своей оси и имеет выступ 11, выходящий за пределы стенки патрубка через отверстие 12 и взаимодействующий с упором 13, укрепленным при помощи прилива 14 на внутренней поверхности ра бочей камеры 1, Для установки дисков в плости патрубка предусмотрена гайка 15, Противоположные кон1и 1 рабочей камеры 1 механически соединены между собой разМещенной в ее полоски дополнительной витой полой пружиной 16, имеющей противоположное по отношению к основной пружине направление- навивки и герметично замкнутую отвакуумированную внутрен нюю полость. Гидравлическое соединение каналов 2 и патрубка 4 с внутренней полостью рабочей камеры 1 осуществляется при помощи отверстий 17,и 18. Привод работает следующим образом, В исходном положении (фиг. 2) поворотный диск 7 распределителя находится в положении, при .котором его отверстия 9 смещены относительно отверстий 1О в диске 8. В процессе бурения под действием давления промывочной жидкости рабочая камера 1 и пружина 16 раскручиваются, приводя во вращение патрубок 4 с долотом 6 и дисками 7 и 8. Одновременно и в ту же сторону перемещается упор 13, закрепленный на внутренней поверхности рабочей камеры 1. Но в своем движении он отстает от перемещающегося выступа 11 распределителя, так как место закрепления упора рабочей камеры 1 удалено от ее рабочего конца и имеет меньщую угловую чувствительность. Поэтому встреча между упором 13 и высту пом 11 происходит только после совер шения участком рабочей камеры 1, нахо.дящимся между ними, полного оборота. Рабочая камера 1 (и закрепленное в ней долото 5) совершает совместно с пружиной 16, значительно большее угловое перемещение, превьпиающее один оборот (при размещении упора посредине рабочей камеры 1 она совершает два оборота при отстоянии упора от рабочего конца камеры на 1/3 ее длины - три оборота и т. д. При достижении выступом 11 упора 13 поворотный диск 7 оЪтанавливается. (относительно упора 13), а патрубок 4 с ниишим диском, 8 продолжают движение 4 (за счет разницы угловых перемещений соответствующих точек камеры 1) до совмещения отверстий 9 и 1О в дисках- 7 и 8, в результате чего открывается проход жидкости забою. После падения давления внутри камеры 1 и снаружи пружины 16они за счет внутренних упругих сил восстанавливают свою первоначальную форму, причем патрубок 4 совершает большее угловое перемещение, чем упор 13, поворачивая одновременно распределитель .. с дисками 7 и 8 и долото 5 в первоначальное положение. Затем циклы повторяются. Таким образом оказывается циклическое воздействие долота на элементы поро-. ды с изменением направления воздействия, положительно сказывающееся на процессе бурения, благодаря совершению долотом нескольких непрерывных оборотов между двумя смежными остановками, улучшается соотношение периодов движения и остановка долота, приводящие к увеличению суммарной скорости проходки. Положительным в предлагаемом приводе является то, что основная и дополнительная пружины работают сообща, позволяя приводу развить больший тяговой момент при неизменной величине давления промывочной жидкости, т. 6. повысить его мощность. Причем это достигается без изменения наружных габаритов провода с учетом более рационального использования его внутреннего пространства. Расчеты показывают, что мощность двигателя такой конструкции может быть повьплена примернр в полтора раза. Формула изобретения Гидравлический привод бурового инструмента по авт. св. № 850078, отличающийся тем, что, с целью по- .°™„Г 1 . нительной полой пружиной с герметично замкнутой отвакуумированной внутренней полостыб, причем дополнительная пружина размещена в полости основной пружины, связана.с ее концами и имеет противоположное направление навивки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 8509Т;.8, кл. Е 21 В 4/02, ЗО.11.79 (прототип).