MXPA02007712A - Taladro perforador metido dentro de un pozo percutor y piston para el mismo. - Google Patents

Abstract

Taladro percusor metido dentro de un pozo que comprende una tuberia, un montaje de broca en un extremo inferior de la tuberia, un tubo de alimentacion hueco dispuesto dentro de la tuberia y que se extiende a lo largo de un eje central, y un montaje de piston para la reciprocacion axial dentro de la tuberia para transmitir impactos a la broca. La porcion superior forma una superficie que mira hacia abajo. en la union entre las porciones superior e inferior. Pasajes para conducir aire presurizado que contiene lubricante se forman en el piston. Al menos uno de los pasajes constituye un hueco vertical formado . en la periferia exterior del piston. El piston incluye una costilla que se proyecta hacia fuera radialmente dispuesta entre los extremos superior e inferior del hueco. Se impide que el aire fluya mas alla de la costilla hasta que la 'costilla queda ubicada opuesta a una ranura anular formada en una superficie interior de la tuberia.

Description

TALADRO PERFORADOR METIDO DENTRO DE UN POZO PERCUTOR Y PISTÓN PARA EL MISMO Campo técnico La presente invención se relaciona a un taladro perforador percutor para perforar roca, y a un pistón usado en el mismo.

Técnica anterior En el documento europeo Bl-0336 010 se describe un pistón para un percutor metido dentro de un pozo) . El pistón comprende un canal central en el cual están conectados ductos . Los ductos proporcionan distribución de aire a cámaras superiores e inferiores por medio de ranuras periféricas en el pistón. El pistón conocido es geométricamente complejo y no está construido teniendo en cuenta la impedancia. Además, el percutor conocido tiene una tubería reversible en la cual están maquinadas ranuras para conducir aire de trabajo. Esto permite que el aceite arrastrado en el conducto de aire alcance la interfase entre el pistón y la superficie interior de la tubería para lubricar 1„ interfase. Sin embargo, la presencia de las ranuras de conducción de aire debilitan la tubería y dificultan su fabricación. Sería deseable proporcionar una tubería más fuerte que sea relativamente fácil de fabricar, mientras que aún proporciona la lubricación de la interfase .

En el documento de patente US No. 4,015,670 se describe otro percutor perforador de técnica anterior, en donde el pistón tiene movimiento reciprocante en un tubo hueco de alimentación de aire que se extiende a través de un agujero central del pistón. Los pasajes para conducir aire presurizado del tubo de alimentación de aire a las cámaras encima y debajo del pistón, para realizar el movimiento reciprocante del pistón, están formados enteramente en el pistón. Esto es, algunos de los pasajes se extienden del agujero central a la_ superficie superior del pistón, y otros de los pasajes se extienden del agujero central a la superficie inferior del pistón. Un problema que ocurre con tal disposición, es que cuando la superficie inferior del pistón golpea la broca del taladro, los extremos de los pasajes localizados en la superficie inferior quedan al menos parcialmente bloqueados por la broca del taladro. También, los impactos pueden causar que ocurran roturas en la superficie inferior alrededor de los extremos del pasaje.

Una limitación adicional ocurre en el antes mencionado percutor en donde el pistón realiza el movimiento reciprocante en un tubo hueco de alimentación de aire que se extiende a través del agujero de centro del pistón. El tubo de alimentación está típicamente montaje en un auxiliar superior del taladro y sostiene una válvula unidireccional capaz de cerrar el barreno central del auxiliar superior a través del cual se conduce el aire de trabajo, para evitar que agua y otras materias externas pasen hacia arriba a través del auxiliar superior durante los intervalos en los cuales no está fluyendo aire presurizado a través del mismo. Las estructuras usadas para montar el tubo de alimentación pueden aumentar la altura del taladro. En algunos casos, una espiga se extiende radialmente a través del auxiliar superior y del tubo de alimentación en una ubicación debajo de la rosca de tornillo externa del auxiliar superior para sujetar el tubo de alimentación, pero tal espiga actúa como una restricción que disminuye la capacidad de conducción de aire del tubo de alimentación. También, es necesario fabricar el diámetro exterior del tubo de alimentación con tolerancia dimensional cercana con relación a un diámetro interior del auxiliar para asegurar que tenga lugar un adecuado acoplamiento entre los mismos, para estabilizar el tubo de alimentación y evitar que el aire de trabajo se filtre alrededor del exterior del tubo de alimentación. La necesidad de una fabricación de alta precisión como esta aumenta considerablemente los costos de la misma. Sería deseable proporcionar un tubo de alimentación y una instalación de montaje simplificada del mismo.

Un objeto es proporcionar un percutor metido dentro de un pozo eficiente que sea relativamente fácil de fabricar y que contiene un mínimo de partes .

Otro objeto es proporcionar un pistón para el percutor metido dentro de un pozo que proporcione buena lubricación en las superficies cooperativas.

Un objeto adicional es proporcionar un pistón para el percutor metido dentro de un pozo que sea económico de producir.

Un primer aspecto de la presente invención se relaciona con un taladro percusor metido dentro de un pozo que es económico de fabricar. El taladro comprende una tubexía generalmente cilindrica que tiene una superficie interior, y una ranura anular formada en la superficie interior y espaciada de los extremos superior e inferior de la tubería. Una estructura de montaje de broca está montada en una porción inferior de la tubería y forma un pasaje central abierto hacia arriba. Una broca de taladro está montada en la estructura de montaje de broca e incluye una porción de yunque que se proyecta hacia arriba hacia dentro del pasaje central de la estructura de montaje. Un auxiliar superior está montaje en una porción superior de la tubería, y un tubo de alimentación hueco está montaje al auxiliar y se extiende hacia abajo a lo largo de un eje central longitudinal de la tubería. El tubo de alimentación define un pasaje central adaptado para conducir aire presurizado que contiene aire. El tubo de alimentación incluye aberturas radiales superiores e inferiores separadas axialmente. Un pistón está montaje para reciprocar axialmente dentro de la tubería y está dispuesto debajo del auxiliar superior y encima de la estructura de montaje de broca. El pistón incluye El pistón incluye porciones superiores e inferiores, la porción inferior es de sección transversal menor que la porción superior con lo que la porción superior forma una superficie que mira hacia abajo en una unión entre las porciones superior e inferior. El pistón incluye un agujero que atraviesa axial que recibe corredizamente el tubo de alimentación, un primer pasaje que se extiende hacia abajo desde una superficie del pistón que mira hacia arriba, un segundo pasaje que se extiende hacia arriba desde la superficie que mira hacia debajo de la porción superior del pistón, un tercer pasaje que se extiende desde el agujero que atraviesa radial a una superficie lateral periférica exterior del pistón y que intersecta un extremo inferior del primer pasaje, y un cuarto pasaje que se extiende desde el agujero que atraviesa axial a la superficie lateral periférica exterior del pistón e intersecta un extremo superior del segundo pasaje. El segundo pasaje está definido por un hueco en la superficie lateral periférica exterior del pistón. Un extremo superior del hueco está espaciado hacia debajo de la superficie que mira hacia arriba. La superficie lateral periférica exterior del pistón incluye una costilla que se proyecta hacia afuera radialmente situada entre los extremos superior e inferior del alojamiento. Cada uno de los pasajes tercero y cuarto está dispuesto para tener comunicación intermitente con la abertura inferior del tubo de alimentación durante el movimiento reciprocante del pistón para exponer una superficie interior de la tubería al aire que contiene lubricante. La costilla está localizada opuesta radialmente a la ranura cuando la abertura inferior se comunica con el cuarto pasaje para permitir que el aire que contiene lubricante fluya a través de la ranura a través y frente a la costilla desde el extremo superior del hueco al extremo inferior del mismo. La porción inferior del pistón está dispuesta para moverse hacia abajo hacia dentro del pasaje central de la estructura de montaje de broca y golpear la porción de yunque de la broca de taladro, con la superficie que mira hacia debajo de la porción superior del pistón espaciada sobre la broca de taladro y la estructura de montaje de broca .

Otro aspecto de la invención se relaciona con el pistón en sí.

Dibujos Estos y otros objetos de la presente invención serán evidentes de la descripción detallada a continuación de las representaciones preferibles de la misma con relación a los dibujos que acompañan, en donde Las Figuras ÍA, IB, ÍC y ID, muestran un percutor metido dentro de un pozo según la presente invención en un corte longitudinal en posiciones primera, segunda, tercera y cuarta respectivamente.

La Figura 2A, muestra un pistón según la presente invención en un corte longitudinal.

Las Figuras 2B y 2C, muestran, respectivamente, vistas superior e inferior del pistón de la Figura 2A.

La Figura 2D, muestra el pistón según la presente invención en una vista lateral.

La Figura 3A, es una vista de corte longitudinal de un tubo de alimentación de aire según la presente invención.

La Figura 3B, es una vista transversal tomada a lo largo de la línea 3B-3B en la Figura 3A.

La Figura 4, es una vista de corte longitudinal de una porción superior del tubo de alimentación y la válvula montada alli mismo.

La Figura 5, es una vista parcialmente despiezada de un perno de montaje de tubo según la presente invención.

La Figura 6, es una vista de corte longitudinal de la tubería según la invención.

La Figura 7, es una vista de corte longitudinal de un cojinete de nylon según la invención.

La Figura 8, es una vista de corte longitudinal a través de un miembro de sello según la invención.

La Figura 9, es una vista superior de una segunda representación preferible de un pistón según la invención.

La Figura 10, es una vista de corte vertical tomada a lo largo de la linea 10-10 en la Figura 9.

La Figura 11, es una vista similar a la Figura 10, que muestra además una tubería modificada.

La Figura 12, es una vista transversal tomada a lo largo de la línea 12-12 en la Figura 10.

En las figuras 1A, IB, ÍC y ID se muestra una representación preferible de un percutor 10 metido dentro de un pozo según la presente invención. El percutor 10 comprende una tubería 11 cilindrica exterior reversible que, por medio de un auxiliarl4 superior, se puede conectar a una cadena de tubería de perforación rotatorio, no mostrada, a través de la cual se conduce aire comprimido. El auxiliar superior tiene una rosca 14A de tornillo externa conectada a la tubería 11. La pared interior de la tubería 11 está libre de ranuras que definen pasajes de aire y es por esto fuerte y relativamente simple de fabricar. (Pueden proporcionarse ranuras 11B de retención de partes en una porción de la pared interior en contacto con el pistón tan sólo con propósitos de retención si se usa una tubería 11 reversible - ver Figura 6.) Un pistón 16 percutor reciproca en la tubería 11 cilindrica, y aire de trabajo comprimido es dirigido alternadamente a los extremos superiores e inferiores del pistón para efectuar su reciprocación en la tubería. Cada golpe descendente del pistón inflige un impulso de impacto en la porción 30 de yunque de una punta 13 de broca montada dentro de un auxiliar 12 impulsor a la porción inferior de la tubería 11 cilindrica. Como es evidente de las Figuras 1A-1D el pistón 16 y la punta 13 de broca tienen una forma substancialmente revertida (invertida) uno en relación con el otro. Es decir, el pistón tiene una porción superior ancha y una porción inferior estrecha, y la punta de broca tiene una porción inferior ancha y una porción superior estrecha.

En general, cuando se transmite energía de ola de tensión a través de los pistones y puntas de broca, se ha encontrado que la influencia debida a las variaciones en el área transversal A, el módulo de Young E y la densidad p puede resumirse en un parámetro Z denominado impedancia. Se ha discutido la importancia de la impedancia en el documento de la Patente Americana. No. 5,305,841. La impedancia Z=AE/c, en donde c=(E/p)l/2, es decir, la velocidad de la onda elástica. Asi, Z=2Ap .

El pistón 16 según la presente invención (ver Figuras 2A-2D) incluye una porción 16B inferior, y una porción 16A superior que acopla corredizamente la pared interior de la tubería 11. La porción 16A superior tiene una longitud LMl y una impedancia ZM1, mientras que la porción 16B inferior tiene una longitud LT1 y una impedancia ZT1. La relación ZM1/ZT1 está en el rango de 3.5-5.8. Además, la relación LM1/LT1 ó TM1/TT1 está en el rango de 1.0-3.0, preferentemente de 1.5-2.5, en donde TM1 es el parámetro de tiempo de la poción posterior del pistón 16A y TTl es el parámetro de tiempo la porción 16B inferior del pistón. La definición del parámetro de tiempo T es T=L/c, en donde L es la longitud de la porción en cuestión y el c es la velocidad de la onda elástica en la porción en cuestión. Así, para la porción 16A, TMl=LMl/cMl; para la porción 16B, TTl=LTl/cTl. La razón por que es necesario considerar el parámetro de tiempo T en lugar de la longitud L es que porciones diferentes pueden estar formadas de materiales diferentes que tienen valores diferentes con respecto a la velocidad c de onda elástica.

Cada una de las porciones 16A y 16B tiene una forma básica cilindrica y la porción 16B inferior, cilindrica tiene un diámetro reducido y causa por esto que se forme una cara de extremo intermedia ó superficie 22 de saliente que mira hacia abajo en la porción 16A superior cuya superficie es preferentemente perpendicular a la linea CL de centro del percutor. La construcción del pistón está basada en la idea que la distribución masiva del pistón 16 es tal que inicialmente una masa menor, es decir, la porción 16B, está en contacto con la punta 13 de broca. Seguidamente, una masa más grande, es decir, la porción 16A, sigue. Ha resultado que por semejante disposición casi toda la energía cinética del pistón se transmite a la piedra vía la punta de broca.

Una pared 37 interior cilindrica del pistón define un pasaje 31 central y está dispuesta para deslizarse en un tubo de control coaxial ó el tubo 15 de alimentación que está sujeto al auxiiiarl4 superior. El tubo 15 de alimentación es hueco e incluye aberturas 20 de entrada de aire radiales y aberturas 21 de salida de aire radiales. La porción 16A superior del pistón se proporciona con varios pasajes 17, 18, 24 y 25 para el transporte de aire a presión. Un primer pasaje 17 se comunica con la superficie 19 de extremo superior del pistón y se abre hacia adentro de la pared 37 del pistón vía un tercer pasaje 24 en una ubicación espaciada a lo largo de la longitud del pistón. Un segundo pasaje 18 en el pistón se comunica con el hombro 22 y se abre hacia dentro de la pared 37 del pistón vía un cuarto pasaje 25 en una ubicación espaciada hacia arriba del tercer pasaje 24. Así, el segundo pasaje 18 no se abre hacia adentro de las superficies superior 19 ni inferior 27 del pistón. Los pasajes 17 y 18 están espaciados radialmente desde la periferia exterior del pistón por una tierra 38 para fortalecer el pistón y minimizar fuga de aire. Las líneas CL1 y CL2 centrales de los pasajes 17 y 18, respectivamente, son substancialmente mutuamente paralelas y substancialmente paralelas a la línea CL central del pistón. Las líneas CL3 y CL4 centrales de los pasajes 24 y 25 son substancialmente mutuamente paralelas y substancialmente perpendiculares a la línea central del pistón. Los diámetros de los pasajes 17, 24, 18 y 25 son substancialmente idénticos . Las líneas CL1 y CL3 centrales de los pasajes 17 y 24, respectivamente, preferentemente se intersectan entre sí, y las líneas CL2 y CL4 centrales de los pasajes 18 y 25, respectivamente, también preferentemente se intersectan entre sí, por razones de resistencia a la fatiga y a explosiones.

Los pasajes que 24 y 25 se abren hacia adentro de la periferia exterior cilindrica del pistón lo que mantiene una lubricación buena de las superficies corredizas del pistón y facilita la fabricación del pistón tal como las etapas de perforación y explosiones. Es decir, el aceite que es arrastrado en el aire a presión constantemente se depositará en (y asi lubrica) la pared lia interior de la tubería aún cuando los extremos exteriores radiales de los pasajes 24 y 25 están substancialmente sellados constantemente por la pared interior. Los pasajes 17 están espaciados en aproximadamente 90°, y los pasajes 18 están espaciados en aproximadamente 180°.

Se ilustran cuatro pasajes 17 primeros que se abren hacia adentro de la superficie 19 superior (Figura 2C) y sólo dos pasajes 18 segundos se abren hacia adentro en la superficie 22 de extremo intermedia (Figura 2B) . Sin embargo, podrían usarse otras combinaciones de pasajes, como tres pasajes primero y tres pasajes segundos, por ejemplo.

La porción 16B inferior se desliza dentro de un pasaje 39 central de miembro de sello de cámara inferior que está apoyado sobre los retenedores 33. La pared 40 exterior de la porción 16B inferior se deslizará contra una pared interior de una porción 39a superior del pasaje 39 central para formar un sello entre los mismos. El miembro 36 de sello de cámara inferior es de una forma básica generalmente cilindrica, y tiene ranuras 36a para recibir sello de anillo-0 que acoplan la superficie HA interior de la tubería 11. La porción 30 de yunque de la punta 13 de broca está dispuesta dentro de una porción 39b inferior, agrandada del pasaje 39 central. Así, el miembro 39 de sello, junto con el auxiliar 12 inferior, forma una estructura de montaje de punta.

Una cámara 26 inferior está formada continuamente entre el pistón 16 y el miembro 36 de sello. Durante un golpe descendente del pistón, la porción 16B inferior del pistón alcanza una posición mostrada en la Figura IB en donde la cima del pasaje 39 central del miembro 36 de sello está cerrada. En ese momento, las aberturas 21 de salida de aire en el tubo de alimentación también están cerradas. Así, se forma la cámara 26a inferior que está cerrada al exterior. Por esto, el aire en la cámara inferior empieza a ser comprimido conforme el pistón desciende más. Eventualmente, el pistón golpea la punta 13 de broca (ver Figura ÍC) , con lo que se forma una cámara 26b inferior.

Constantemente se suministra aire a presión a una broca 41 central del auxiliar superior mientras el percutor está en uso. La broca 41 está conectada a un asiento 42 de válvula cónico que a su vez está conectado a una cavidad 43 central expandida. El tubo 15 de alimentación se extiende hacia adentro de la cavidad 43 central del auxiliarl4 superior. Un buje 45 se extiende alrededor de una porción de control tubo 15 en una ubicación debajo de la entrada 20 de aire para estabilizar el tubo de alimentación dentro de la cavidad. El buje incluye ranuras 45b anulares en una periferia exterior del mismo (ver Figura 7) para sellos de anillo-0 receptores que forman una sello contra la superficie interior del auxiliar superior. El buje puede formarse de cualquier material, pero preferentemente se forma de un material ligeros como plástico (ej., Nylon. RTM.) para minimizar el peso que actúa en las espigas 44 que se describen debajo.

Debido al uso del buje 45 para estabilizar el tubo de alimentación, no hay necesidad alguna de fabricar el diámetro exterior del tubo de alimentación con tolerancia dimensional cercana con relación al diámetro interior del auxiliar superior, porque el buje asegura que el tubo de alimentación será estabilizado, y que el aire de trabajo no pueda filtrase hacia abajo más allá del buje.

El tubo de alimentación se monta al auxiliar superior por medio de dos pernos 44 laterales (también ver Figura 5), cada uno que se extiende a través de los barrenos radiales alineados formados en la porción inferior del auxiliar superior, el buje 45, y la porción superior del tubo 15. Los barrenos 15a y 15b formados en el tubo 15 de control y el buje 45, respectivamente, se muestran en las Figuras 3A y 3B . Cada perno 44 se extiende del tubo 15 a las roscas 14a de tornillo externas del auxiliar superior, y no se extiende en el interior del tubo en una magnitud apreciable, y así no disminuye la capacidad de conducción de aire del tubo como ocurriría si los pernos se extendieran completamente a través del tubo. La porción superior del tubo 15 lleva una válvula 35 de retención que se coloca elásticamente en el tubo 15 por medio de un resorte -50 de compresión en espiral (ver Figura 4) que inclina la válvula a cerrar durante etapas en las cuales las aberturas 21 del tubo 15 de alimentación están bloqueadas por la pared 37 interior del pistón 16.

El percutor funciona como sigue con referencia a las Figuras ÍA a ÍC. La Figura ÍC, muestra la posición de impacto del pistón 16. Debe notarse que durante una operación de perforación la cámara 26 inferior dispuesta entre el pistón y el miembro 39 de sello no llega a ser más corta que la longitud L2 de la cámara 26b inferior mostrada en la Figura 1C. El extremo 27 delantero del pistón apenas ha impactado en la porción 30 de yunque de la broca 13. Una onda de choque se transferirá a través de la broca a los botones de carburo cementado a la superficie delantera de la broca, triturando por esto el material de roca. El percutor se rueda simultáneamente via la cadena de taladro, no mostrada.

El pistón se moverá entonces hacia arriba debido al rebote de la broca y debido al suministro de aire a presión de las aberturas 21 de salida de aire del tubo 15 de control vía los pasajes 25 y 18. El pistón cerrará las aberturas 21 mientras que se mueve hacia arriba tal que no más aire a presión se emitirá a través de las aberturas 21. De acuerdo con esto, el resorte 50 empujará la válvula 35 hacia arriba a una posición que cierra el pasaje 41 (ver Figura IB), debido a que el paso de aire está bloqueado. El pistón 16 todavía se está moviendo hacia arriba debido a su velocidad adquirida y debido al aire en expansión en la cámara inferior. Este movimiento del pistón continuará hasta la fuerza que actúa hacia abajo en la capa superior 19 del pistón se vuelve mayor que la fuerza que actúa hacia arriba en la superficie 22 de extremo intermedia del pistón. Mientras tanto, ni la cámara 32 superior ni la cámara 26 inferior se comunican con los canales de suministro de aire ó de salida (ver Figura IB) .

En la posición mostrada en la Figura 1A la cámara 26 inferior ha sido abierta al exterior debido a que la pared 39 interior del miembro 36 de sello de cámara inferior y la pared 40 exterior de la porción 16B inferior no se acoplan ya entre sí. Así, el aire fluirá de la cámara inferior a través de la punta 13 de broca para disipar el polvo de la perforación. La cámara 32 superior es suministrada ahora por aire a presión vía las aberturas 21 y los pasajes 24, 17. El pistón, sin embargo, todavía está en movimiento hacia arriba tal que las aberturas 21 eventualmente se cierran mientras que la presión del aire comprimido en la cámara 32 superior cerrada es empujado a un nivel aproximadamente igual a la presión del aire del suministro que está siendo suministrado al tubo 15 de control. En esta fase, el pistón detiene su movimiento ascendente. Se inicia entonces un movimiento descendente debido a la fuerza de muelle del aire comprimido en la cámara 32 superior. El movimiento descendente es acelerado por la presión de aire agregada por la abertura del suministro de aire a la cámara 32 superior cuando las aberturas 21 se alinean con el pasaje 24. El pistón continuará su movimiento descendente hasta la superficie 27 de la porción 16B inferior alargada impacta en la broca 13 como se muestra en la en Figura ÍC.

El ciclo antes descrito continuará en tanto se suministre el aire a presión al percutor ó hasta que la porción 30 de yunque de la punta de broca se apoya en los retenedores 33 de broca como se muestra en la en Figura ID.

El último caso puede ocurrir cuando la broca encuentra un vacío en la piedra ó cuando el percutor es levantado. Entonces, para evitar impactos en los retenedores 33, el suministro de aire no moverá el pistón sino que más bien saldrá a través de las aberturas 21 y seguirá el camino indicado por las flechas en Figura ID al frente exterior del percutor. Sin embargo, cuando el percutor contacta de nuevo la piedra, la broca 13 será empujada hacia el percutor a la posición de la Figura ÍC y el barrenado se reasume siempre que se suministre aire a presión.

Las pruebas muestran que el percutor según la presente invención barrena 33% más rápido que el percutor conocido más competitivo y requiere 15% menos de consumo de aire . Además de acuerdo con la presente invención los pasajes de conducción de flujo de aire formados en el pistón nunca se obstruyen cuando el pistón golpea la punta de broca ó la estructura de montaje de broca.

El montaje del tubo de alimentación por pernos que se extienden a través de la porción fileteada del auxiliar superior reduce la altura del taladro. Puesto que los pernos no atraviesan el tubo de alimentación, estos no obstruyen el paso del aire.

El uso de un buje entre el tubo de alimentación y el auxiliar superior permite montar el tubo de alimentación de una manera estabilizada sin necesidad de que su diámetro exterior corresponda estrechamente de forma dimensional al diámetro interior del auxiliar superior. Así, el tubo de alimentación puede fabricarse de manera simple y menos costosa.

Una representación alternativa mostrada en las Figuras 9 a 12, involucra u pistón 160 que es básicamente similar a aquel descrito con relación a las Figuras 2A a 2D. Sin embargo, los pasajes segundos no están separados de la superficie lateral periférica exterior del pistón. Más bien, cada pasaje 180 segundo está definido por un hueco formado en la superficie 138 lateral periférica exterior del pistón. Así, hay dos huecos 180 dispuestos diagonalmente opuestos entre sí. Un extremo superior de cada hueco 180 está separado hacia debajo de la superficie 19 que mira hacia arriba. Cada hueco está formado por una secante 182 que se extiende a través de la superficie 138 lateral exterior (ver Figura 12) .

Dispuesta entre los extremos superior e inferior del hueco 180 hay una costilla 184 que incluye una superficie 186 exterior que constituye una prolongación de la superficie exterior cilindrica del pistón.

La tubería 110 es similar a la antes descrita tubería 11 excepto que tiene una ranura 112 anular formada en una superficie 114 interior de la misma. La ranura 112 está dispuesta para quedar alineada con la costilla 184 cuando las aberturas 21 de salida de aire del tubo 15 de alimentación están alineadas con los pasajes 25 cuartos, por medio de lo cual el aire puede fluir alrededor de la costilla 184 y alcanzar la cámara 26 inferior.

La representación descrita con relación a las Figuras 9 a 12 maximiza las ventajas logradas por la representación anterior descrita con relación a las Figuras ÍA a 8 en que más aire que contiene lubricante fluirá a lo largo del exterior del pistón y lubricará la superficie 114 superior de la tubería 110, debido a que la longitud total de cada uno de los huecos 180 se comunica con la superficie 114 interior. Así, ocurre una mejor lubricación. También, cualquier debilidad presente en el pistón de la Figura 2A debida a la delgadez de la estructura de pared que separa los pasajes 18 segundos de la periferia exterior del pistón se evita en el pistón de las Figuras 9 a 12, ya que esa estructura de pared ha sido eliminada.

Aunque la presente invención ha sido descrita con relación a las representaciones preferibles de la misma, se apreciará por aquellos experimentados en la técnica que las adiciones, supresiones, modificaciones, y substituciones no específicamente descritas pueden hacerse sin apartarse del espíritu y alcance de la invención como se define en las reivindicaciones añadidas a continuación.

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1. Taladro perforador metido dentro de un pozo percutor para la perforación de rocas, que comprende: una tubería generalmente cilindrica; una estructura de montaje de broca montada en una porción inferior de la tubería y que forma un pasaje central abierto hacia arriba; una punta de broca montada en la estructura de montaje de broca y que incluye una porción de yunque que se proyecta hacia arriba en el pasaje central de la estructura de montaje de broca; un auxiliar superior montaje en una porción superior de la tubería; un tubo de alimentación hueco montaje al auxiliar superior y que se extiende hacia abajo a lo largo de un eje central longitudinal de la tubería y que define un pasaje central adaptado para conducir aire a presión que contiene lubricante, el tubo de alimentación incluye aberturas radiales superiores e inferiores separadas axialmente; y un montaje de pistón para la reciprocación axial dentro de la tubería y dispuesto debajo del auxiliar superior y sobre la estructura de montaje de broca, el pistón incluye porciones superiores y inferiores, la porción inferior es de sección transversal menor que la porción superior con lo que la porción superior forma una superficie que mira hacia abajo en una unión entre las porciones superiores y inferiores, el pistón incluye: un agujero que atraviesa axial que recibe corredizamente el tubo de alimentación, un primer pasaje que se extiende hacia abajo de una superficie que mira hacia arriba del pistón y separada radialmente hacia adentro de una superficie periférica exterior del pistón, un segundo pasaje en que se extiende hacia arriba de la superficie que mira hacia abajo de la porción superior del pistón, un tercer pasaje en que se extiende del agujero que atraviesa axial a la superficie lateral periférica exterior del pistón y que intersecta un extremo inferior del primer pasaje, y un cuarto pasaje en que se extiende del agujero que atraviesa axial a la superficie lateral periférica exterior del pistón y que intersecta un extremo superior del segundo pasaje, cada uno de los pasajes terceros y cuartos dispuestos para tener comunicación intermitente con la abertura inferior del tubo de alimentación durante la reciprocación del pistón para exponer una superficie interior de la tubería a aire que contiene lubricante, la costilla está ubicada radialmente opuesta a la ranura cuando la abertura inferior está en comunicación con los pasajes cuartos para permitir que el aire que contiene lubricante fluya a través de la ranura y por la costilla del extremo superior del hueco al extremo inferior de la misma, la porción inferior del pistón está dispuesta para moverse hacia abajo en el pasaje central de la estructura de montaje de broca y golpear la porción de yunque de la broca, con la superficie que mira hacia abajo de la porción superior del pistón espaciada sobre la broca y la estructura de montaje de broca.

2. Taladro según la reivindicación 1, en donde la costilla incluye una superficie exterior que constituye una extensión de la superficie cilindrica del pistón.

3. Taladro según la reivindicación 2, en donde el pistón incluye una pluralidad de huecos, los huecos están separados circunferencialmente.

4. Pistón para uso en un taladro perforador percutor metido dentro de un pozo, que comprende: un agujero que atraviesa axial; un primer pasaje que se extiende hacia abajo de una superficie que mira hacia arriba del pistón y separada radialmente hacia adentro de una superficie periférica exterior del pistón, un segundo pasaje en que se extiende hacia arriba de la superficie que mira hacia abajo de la porción superior del pistón, el segundo paje está definido por un hueco formado en la superficie lateral de superficie periférica exterior del pistón, un extremo superior del hueco está espaciado hacia debajo de la superficie que mira hacia arriba; un tercer pasaje en que se extiende del agujero que atraviesa axial a la superficie lateral periférica exterior del pistón y que intersecta un extremo inferior del primer pasaje, y un cuarto pasaje en que se extiende del agujero que atraviesa axial a la superficie lateral periférica exterior del pistón y que intersecta un extremo superior del segundo pasaje, la superficie lateral periférica exterior incluye una costilla que se proyecta hacia afuera radialmente situada entre el extremo inferior y el extremo superior del hueco .

5. Pistón según la reivindicación 4, en donde la costilla incluye una superficie exterior que constituye una extensión de la superficie cilindrica del pistón.

6. Taladro según la reivindicación 5, en donde el pistón incluye una pluralidad de huecos, los huecos están espaciados circunferencialmente. RE SUMEN Taladro percusor metido dentro de un pozo que comprende una tubería, un montaje de broca en un extremo inferior de la tubería, un tubo de alimentación hueco dispuesto dentro de la tubería y que se extiende a lo largo de un eje central, y un montaje de pistón para la reciprocación axial dentro de la tubería para transmitir impactos a la broca. La porción superior forma una superficie que mira hacia abajo en la unión entre las porciones superior e inferior. Pasajes para conducir aire presurizado que contiene lubricante se forman en el pistón. Al menos uno de los pasajes constituye un hueco vertical formado en la periferia exterior del pistón. El pistón incluye una costilla que se proyecta hacia afuera radialmente dispuesta entre los extremos superior e inferior del hueco. Se impide que el aire fluya más allá de la costilla hasta que la costilla queda ubicada opuesta a una ranura anular formada en una superficie interior de la tubería . oz'/lvz