Скважинный жесткий отражатель гидравлических волн Советский патент 1982 года по МПК E21B4/06 

(54) СКВАЖИННЫЙ ЖЕСТКИЙ ОТРАЖАТЕЛЬ ГВДРДБЛИЧЕСКИХ ВОЛН .:...1 Изобретение относится к бурению скваЖИН| а более конкретно к устройствам для повьппения эффективности, гидроударников. Известны жесткие отражатели гидравлических волн, предназначенные для умень шения рассеяния ./ волновой энергии и соз Дания )еаонансных гндроударных машин, где существенную роль играет место расположения отражателей, свойства тупиков и т. д. Таков, например, жесткий отражатель, включающий гидроударник, резонатор и отражатель Cl Однако применение жестких отражателей в бурении разведочных скважин затруднено из-оа большой длины (ЗО м при i частоте серийных гидроударных машин 23 Гц). Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство, содержащее корпус, резонатор и кольцевую отражательную полость с тупиком. Отражатель содержит корпус с крьпнкой, осевой питательный трубопровод. верхний конец которого ввернут в центн рапьное отверстие крышки, а нижний Заканчивается питательным соплом конфу- зорного типа и переводником, связывающим нижнюю часть корпуса с верхним концом резонатора 2 . Однако это устройство не обеспечивает досзтаточно высокую эффективность и надежность работы, сложно по конструкции и имеет значительную длину, превьпиаю- шую высоту стандартных буровых вышек, что создает неудобства в эксплуатации. Наличие в крышке отражателя конусношлицевой муфты с отверстиями для от{нвливания воздуха из тупика усложняет конструкцию в целом, а также ухудшает герметичность тупика в бурении, когда имеют место продольные „колебания.бурильных труб. . Целью Изобретения является повышение эффективности и надежности устройств ва путем исключения скопления воздуха в тупике, уменьшения длины и упрощения конструкции. Указанная цель достигается тем, что кольцевая отражательная полость образована корпусом и резонатором и гидравлически соединена с резонатором в верхней части, а тупик расположен в нижней части отражательной полости. На чертеже Схематически изображен лфсткий отражатель. Отражатель состоит из верхнего переходника 1, внутренней трубы 2, корпуса 3 и нижнего переходника 4 с центральным каналом. Полость внутренней трубы 2 яв ляется резонатором 5, а камера между корпусом 3 и резонатором 5 образует кольцевую отражательную полость 6с тупиком 7 отражения в нижней части; отражательная полость б в верхней част гидравлически соединена отверстиями 8 резонатором 5. Нижний переходник 4 соединяется с корпусом гидроударника 9. В переходнике 1 выполнено входное сопловое отверстие 1О. Устройство работает следующим образом. При подаче жидкости в гидроударник боек и клапан последнего приводятся в к лебательное движе1ние. Возникающие при этом гидравлические волны проходят через полость резонатора 5, отверстия 8 и отражательную полость 6, отражаются от тупика 7 и снова приходят .к машине на фазе рабочего хода. Столб жидкости, заполняющий полости отражателя и резонатора, образует колебательный контур, в котором устанавливается сТо5ачай волн с пучностями давлений на концах и с узл давления в области,соплового отверстия 10 верхнего переходника 1. Длина L отражателя связана с частотой Q гидроударника; соотношением L С/4 V(3 . где С - скорость распространения гидроударных волн (С 13ОО м/с). Крутящий момент передается гидроударнику через наружную трубу отражателя. Распространение тупика в нижней части отражателя, отсутствие подвижных деталей, строгая симметричность по длине тупика и резонатора, позволяют уменьшить вдвое длину устройства, отказаться от сложной конусно-шлицевой полумуфты и ; исключить возможность скопления воздухе в тупике. Применение предлагаемого устройства повьпиает эксплуатационные качества и сменную производительность гидроударно го бурения. Фор мул а изобретения Скважинный жесткий отражатель гидравлических волн, содержащий корпус, резонатор и кольцевую отражательную полость с тупиком, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности устройства путем исключения скопления воздуха в тупике, уменьщения длины и упрощения конструкции, кольцевая отражательная полость образована корпусом и резонатором и гидравлически соединена с резонатором в верхней части, а тупик расположен в нижней части отражательной полости. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Ясов В.Г. Теория и расчет рабочих процессов гидроударных буровых машин. М., Недра, 1977, с. 116-123, 147. 2.Авторское свидетельство СССР №259754, кл. Е 21 В 4/14, 1968 (прототип).