Снаряд для ударно-вращательного бурения

Патент 446616

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

СОЮЗ Й -оветсмия

Социалистическии

Республик (11) 4466IG (61) Зависимое от авт. свидетельствавЂ” (22) Заявлено 30. И. 70 (21Я4с)306с)/22

{51) М, Кл.

Е 2I Ь 5/QQ

Е 2I Ь 3/06 с присоединением заявкивЂ”

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делая изобретений и открытий (32) Приоритет.ОпубликованоХ5. IQ.74Áþëëåòåíü М 38 дата опубликования описания 5. I2. 74

-(53) Удк 622 243

95 05 (088.8> (72) Авторы изобретения

A.A. ПяВличвнкО и А.Я. Фролов (71) Заявитель

{54) СНАРЯД ДИ УДАРНО-BPAQTKNRHOIО БУРЕНИЯ

Изобретение относится к уст: ройствам длл ударно=вращательного бурения нвфяных и газовых скважине

Известны снаряды дла ударно вращательного бурения скважин, содержащие корпус, приводной вал, связанный при помощи косой шайбы и шаровой опоры с подпружиненным ведущим поршнем, и поршеньбоек, шток которого сйа4жен верхним поршнем, расположенным в камере. Однако указанные снарлды недостаточно надежны в эксплуатации из=за наличия в них пружин, ломающихся после небольшого срока работй.

Предлагаемый снарад отличаетса от известных тем,что полости камеры верхнего поршна гидравлически. соединены соответственно подпошневаа с камерой ведущего поршня, а недпоршневаа с замкнутой кольцевой полость1в, выполненной в корпусе, и с каналом, в котором размещен йлунжер, свазанный с пру2 жиной ведущего поршна. dro способ ствует повышенив Эксплуатационной надежности устройства.

На фиг. i показан снаряд длл б ударно=вращательного бурения скважин общий вид и разрез по А-А; на емг. е - клапаниые рвгулятор снарядаф

Cíàðÿä дла ударно=вращательного в буренка скважин имеет корпус Х, внутри которого находатса электродвигатель 2, механизм преобразования вращательного движениа в воэвратнопоступательное, состоящий иэ косой шайбы 3 с серповидным пазом 4, ведущего поршни 5 с гидростатической патой 6 ведомого поршня 7 и соединенными через шток 8 с молотком 9, а также наковальна IO. В качестве силовой пружины ay@ помощи которой сатса удары молотком 9 по наковальне IO используетса сжатое ,масло заключенное в кольцевой ка-. б 1мере ЙI. Последнал посредством

3 канала сообщается с камерой I2, расположенной над поршнем 7. Ведущий поршень 5 с гидростатической пятой 6 прижимается к косой шайбе 3 при помощи пружины Х3 и ь плунжера IO, приводимого в действие от масла, сжатого в кольцевой камере П.

Снаряд соединяется с бурильными трубами, оборудованными токоподводом, прй помощи резьбы I5 на верхнем конце корпуса Х»„ а для присоединения к токоподводу служит кабельный наконечник Хб. Буровое долото приворачивается K резьбовому наконечнику Х7 наковальни IO, Электродвигатель 2, механизм преобразования вращательного движения в возвратно=поступательное, 6 так- ю же молоток 9 и верхняя часть накоВаЛЬНИ IO ПОМЕЩЕНЫ В ЗаПОЛНЕННЫй маслом корпус Е8.

Необходимо для нормальной работы снаряда небольшое избыточное дав- л ление масла по отношению к действующему в скважине давлению промывочной жидкости создается "раздуваемой" резиновой диафрагмои I9 трубчатой формы.

Промывочная жидкость подается с поверхности по буровым трубам и пропускается через снаряд по кольцевому каналу, образованному между корпусами I и I8. В нижней части зб снаряда промывочйая жидкость напра вляется в осевой канал наковальни

ХОр а Оттуда в ДОлОтО» Крутящий момент передается с корпусов и на наковальню и долото действующим в 40 масле шестигранным или другого типа (например шлицевым) скользящим соединением. Наковальня и долото могут несколько смещаться вдоль оси снаряда.

Клапанный регулятор (см»фиг.2) представляет собой клапан 20 с хвостовиком. К нему подведены три канала, причем канал 2I сообщает клапан 20 с внутренней полостью снаряда, где давление уравновешено с затрубным, канал 2Е связывает клапан с камерой 23, а канал

2Ô - с камерой П.

Величина давления, обеспечивающего предварительную затяжку жидкостной пружины, по достижении которого клапаном 20 прерывается поступление сжатого масла в камеру жидкостной пружины, определяется геометрическими размерами канала

2I> диаметрами поршня 7 и штока 8, а также массой и величиной ускорен

4 ния молотка 9, возникаащвго при подъеме вго н4 наковальней Хо

Снаряд для ударно=вращательного бурения скважин ботает следующим образом.

Перед запуском снаряд несколь- ко приподнимается над завоем, и под действием силы веса наковальня IO с молотком 9 занимают крайнее нижнее положение. В таком положении камера 23 сообщается каналом 25 в штоке 8 с масляной полостьв снаряда.

При включении электродвигателя подпружиненный ведущий поршень 5 совершает возвратнопоступатель

ыые движения. Вниз его толкает косая шайба 3, а вверх - пружина I3, Число двойнйх ходов соответствует числу оборотов вала электродвигателя. При этом ведомый поршень 7 с молотком 9 остаются неподвижными, поскольку камера 23 сообщается каналом 25 с масляной полостью снаряда, и под ведомым поршнем 7 нв развйвается необходимое для подьема мОЛОтКа давявние.

Для того, чтобы молоток 9 начал двигаться и наносить удары по наковальне I0 снаряд с включенным электродвйгателем спускают в скважину и прижимают долото к забою. При продвижении снаряда к забою скважины корпуса I8 и Х сдвигаются относительно неподвижных наковальни IO и молотка 9 и канал

25 закрывается. С момента закрытия канала молоток поднимается над наковальней и падает на нее.

Пока гидростатическая пята 6 скользит по участку поверхности косой шайбы 3 без серповидного паза, ведущий поршень 5 совершает двйжение сверху вне, а через масло, заключенное между поршнями 5 и

7, последний движется вверх. Вместе с поршнем 7 поднимается молоток

9. Во время этого хода сжимается масло, заключенное в кольцевой камере II и происходит зарядка силовой жйдкостной пружины.

В положении, когда гидростатиче ская пята 6 наезжает на серповидный паз М (см. сечение А-й на

Фиг. Ц и камера 23 сообщается с масяяной полостью снаряда, не встречая больше противодействия со стороны камеры 23, поршень 7 вместе со штоком 8 и молотком 9 под действием жидкости, сжатой в каерв П, опускается к наковальне

О, и молоток 9 наносит по ней

4466I6

5 удар. Затеи совершается следующий подЪем молотка 9 с зарядкой хидкостной пружины и выполняется новый удар по наковальне I0 ° далее удары по наковальне повторяются. s

Зо время ударов долото нрихимается к забою скважины и вращается вместе со снарядом, который приводится во вращение с поверхности бурильными трубами от ротора

4уровой установки»

3 самом начале первого подьема молотка 9 жидкостная прухина не оказывает сопротивления, т.е. при первом подъеме молотка она не имеет предварительной затяжки.жидкостная пружина в предлагаемом сна ряде действует подобно металлической пружине с предварительной затЯ . „ хкой, что осуществляется при помощи клапанного регулятора в начальной стадии работы, пропускающего некоторое количество жидкости под давлением из камеры 23 в каме- „ ру П жидкостной пружины. Затем впуск жидкости прекращается и возобновляется только для компенсации пропуска масла через неплотности в посадках поршней и в других местах.

Ops установившемся давлении жидкостной пружины металлическая

apyaaHa Ig выключается (оказывается сжатой), так как движение ведущего поршня 5 вверх и прижатие гидростатической пяты 6 к косой шайбе 3 производятся плунхером I4, действующим за счет давления жидкости, сжатой в камере П.

Предмет изофретения

Снаряд для ударно-вращательного бурения, содержащий корпус, приводной вал, связанный при помощи косой шайбы и шаровой опоры с подпружиненным ведущим поршнем, и поршень-боек, шток которого сйабхен верхним поршнем размещенным в камере отличающимися тем,что, с целью повышения эксплуатациойной надежности, полости камеры верхнего поршня гидравлически связаны соответственно подпоршневая с камерой ведущего поршня, а надпоршневая-с замкнутой кольцевой полостью, выполненной в корпусе, и с каналом, в котором размещен йлунхер, свя- занный с пружиной ведущего поршня.

4466I6

Фиг.2

С --"- В. ЗОрОдО

Бекаа ging Изд. 34«М Гираж&Ь5 Подвисное

Щ4ИИПИ Государственного комнтета Совета Мыынстров СССР по делам изобретений s открмтий

Москва, ИЗОЗЬ, Раушская иаб„4

Предврнвтве «Патентэ, Москва, Г-69, Бережковская sad., к4