Погружной пневмоударник Советский патент 1982 года по МПК E21B4/14 

Изобретение относится к горной промышленности,, а в частности к устройствам для- бурения скважин, использующим погружные пневмоударники.

Известен погружной пневмоударник, включающий корпус, камеры рабочего и холостого хода поршня-бойка с продольным каналом, распределительную буксу и долото с выхлопным каналомСД.

Недостатком устройства является то, что, вследствие наличия рациальных выхлопных каналов, выполненных в корпусе, снижается эффективность очистки забоя от бурового шлама.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому по технической сущности и достигаемому, результату является погружной пневмоударник, включающий корпус, камеры рабочего и холостого хода порс-шя-бойка с выполненными в последнем продольными каналами, один из которых постоянно сообщен с камерой холостого хода, буксу с питающим каналом и муфту между корпусом и долотом с выхлопным каналом t2 .

Недостатком погружного пневмоударника является то, что только часть энергоносителя направляется на забой для его продувки, а наличие в центральной части поршня-бойка воздухораспределительной трубки приводит к уменьшению его эффективной площади, что в конечном итогеприводит к снижению эффективности разрушения породы .вследствие отсутствия возможности использования всей торцовой площади поршня-бойка как при рабочем, так и при холостом ходе.

10

Цель изобретения - повышение эффективности разрушения породы за счет увеличения эффективной площади поршня-бойка при рабочем и холостом ходе и обеспечении продувки забоя

15 всем потоком энергоносителя.

Поставленная цель достигается тем, что в погружном пневмоударнике, включающем корпус, камеры рабочего и хо-. лостого хода поршня-бойка с выполненными в последнем продольными каналами, один из которых постоянно сообщен с кс1мерой холостого хода, буксу с питаюьщм каналом и муфту между корпусом и долотом с выхлопным каналом, другой продольный канаш постоянно сообщен с полостью рабочего хода , а муфта с корпусом образую дополнительный канал для периодического сообщения выхлопного канала с продольным, постоянно сообщенным с полостью камеры рабочего хода, при этом муфт имеет радиальный канал для сообщени камеры холостого хода с дополнитель ным каналом. На чертеже показан пневмоударник .продольный разрез. Погружной пневмоударник содержит корпус 1, в торцовой части которого размещена муфта 2 с присоединенной к ней долотом 3, поршень-боек 4, раз деляющий внутреннюю полость корпуса 1 на камеру рабочего и холостого хода. Камера рабочего хода разделена распределительной буксой 5 на две по лости 6 и 7. Камера холостого хода разделена муфтой 2 на две полости 8 и 9. В распределительной буксе 5 име ются питаю11ие каналы 10. Муфта 2 обр зует между корпусом 1 выхлопную магистраль, состоящую из канала 11, до полнительного канала-полости 12, канала 13, радиального канала 14 и канала 15 в долоте 3. В поршне-бойке 4 имеется канал 16, постоянно сообщающий полостям 8 и 9 камеры холостого хода между собой и периодически сооб щающий полостям 8 и 9 с питающим каналом 10. В поршне-бойке 4 имеется также канал 17 открытый в полости б и 7 и соединяющий их между собой и имеюсдай выход 18 периодически сообщающийся с каналом 11. Погружной пневмоударник работает следующим образом. Энергоноситель, состоящий из штанг и распределительной буксы 5, через питающий канал 10 и канал 16 в поршне-бойке 4 попадает в полости 8 и 9 камеры холостого хода. В этот момент полости 6 и 7 камеры рабочего хода каналом 17 с выходом 18, канало 11,дополнительным каналом-полостью 12,каналом 13 и каналом 15 в долоте 3 сообщены с атмосферой. Поршеньбоёк 4 под действием энергоносителя совершает холостой ход, при этом выход 18 канала 17 разобщается с каналом 11 и прекращается сообщение полостей 6 и 7 с атмосферой, а канал 16 разобщается с питающим каналом 10 прекращая подачу энергоносителя в полостях 8 и 9 камеры холостого хода При дальнейшем движении поршня-бойка 4 полость 8 камеры холостого хй|Да сообщается с каналом 11 и происхо дит выхлоп из полости 8, а также из полости 9 сообщенной с полостью 8, через канал 11, полость 12, канал 13 и канал 15 в долоте 3 на забой скваж ны. В этот момент канал 17 сообщается с питающим каналом 10, обеспечивая поступление энергоносителя в полости 6 и 7 камеры рабочего хода. Поршень-боек 4 затормаживается и переходит на рабочий ход. В процессе движения поршня-бойка 4 канал 17 разобщается с питающим каналом 10, происходит прекращение впуска энергоносителя в полости 6 и 7 камеры рабочего хбда. При дальнейшем движении поршня-бойка.4 полость 8 разобщается с каналом 11, прекращая выхлоп из полостей 8 и 9 камеры холостого хода. В этот момент выход 18 канала 17 сообща ТСя с каналом 11. Происходит Ъыхлоп из полостей 6 и 7 из камеры рабочего хода на забой скважины. В конце рабочего хода канал 16 сообщается с питающим каналом 10, энергоноситель начинает поступать в по-лости 8 и. 9 камеры холостого хода. Поршень-боек наносит удар-по долоту и цикл повторяется. При блокировке полость 8 сообщается с выполненным в муфте 2 радиальным каналом 14, с полостью 12, каналом 13, каналом 15 в долоте 3 и с атмосферой. В этот момент полость 8 сообщена каналом 16 с питающим каналом 10. Происходит подача энергоносителя на забой скважины. При использовании предлагаемого пневмоударника обеспечивается активная продувка скважины энергоносителем, устраняется вторичное дробление шлама на забое, вследствие чего снижается энергоемкость разрушения горной породы. Формула изобретения Погружной пневмоударник, включащий корпус, камеры рабочего и, холостого хода поршня-бойка с выполненными в последнем продольными каналами, один из которых постоянно сообщен с камерой холостого хода, буксу с питающим каналом и муфту между корпусом .и долотом с выхлопным каналом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения породы за счет увеличения эффективной площади поршня-бойка при рабочем и -холостом ходе и обеспечении продувки забоявсем потоком энергоносителя, другой продольный канал постоянно сообщен с полостью камеры рабочего хода, а муфта с корпусом образуют дополнительный канал для периодического сообщения выхлопного канала с продольным, постоянно сообщенным G полостью камеры рабочего хода, при этом муфта имеет радиальный канал для сообщения камеры холостого хода с дополнительным каналом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Есин Н; Н. Погружные пневматические машины ударного действия для бурения скважин. Новосибирск, Наука, 1976, с. 43. 2.Тагиев Э. И., Ашавский А. М., Пономарчук А. Ф. и др. Пнавмоударник для бурения нефтяных и газовых скважин, - В кн. Теория и практика ударно-вращательного бурения. М., Недра, 1967, с, 47-48 (прототип)