SU1032182A1 - Расширитель скважин - Google Patents

Abstract

1. РАСШИРИТЕЛЬ СКВАЖИН, включающий ударный узел в виде соосных центрального и периферийного ударников с породоразрушающими элементами , крышкой периферийного ударника , полост ми рабочего и холостого ходов, распределитель ный блок с воздухоподвод щей трубкой и клапанным распределителем с толкателем , направл ющую буксу и упругий элемент, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  ударной мощности и надежности конструкции при бурении нисход щих скважин. ударники образованы коаксиальной .парой, причем в периферийном ударнике выполнена выточка, а в центральном - бурт, при этом последний и упругий элемент размещены в выточке периферийного ударника, а полость рабочего хода - между буртс л центрального и крышкой периферийного ударников. 2,Расширитель по п. 1, о т л ичающ1 йс  тем, что ударный узел снабжен манжетой-клапаном, ко-тора  образует полость рабочего хода , причем в последней размещен толкатель клапанного распределител  с возможностью соприкосновени  с буртом центрального ударника. 3.Расширитель по пп. 1 и 2, (Л 6тличающийс  тем, что распределительный блок снабжен с эластичной муфтой, котора  установлена между крышкой периферийного .ударника и воздухоподвод ;щей трубкой , причем в направл кмцей буксе выполнена полость, а воздухоподвод ща  трубка заглушена в. Торцовой части, котора  размещена вполости со буксы. tvD (Ж) ND

Description

Изобретение относитс  к горной промьшшенности, в частности к пневмоударным устройствам дл  расширени  скважин или образовани  скважин большого диаметра.

Известен расширитель скважин, включающий ударНЕлй узел с камерами рабочего и холостого ходов, корпус-ударник с породоразрушающими элементами и распределительный блок IJ.

Недостатком данного расширител   вл етс  то, что при увеличении площади .расширени  снижаетс  мощность устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  расширитель скважин, включающий ударный узел в виде соосных центрального и периферийного ударников с породоразрушающими элементами, кришкой периферийного ударника, полост ми рабочего и холостого ходов, распределительный блок с воздухоподвод щей трубкой и клапанным распределителем с толкателем, направл ющую буксу и упругий элемент 2 .

Недостатком известного расширител   вл етс  то, что ударное воздействие на горную породу производитс  ступенчато установленными ударниками и при увеличении площади забо  вследствие значительной нагрузки на толкатель снижаетс  как мощность ударного воздействи , так и надежность конструкции.

Цель изобретени  - повышение ударной мощности и надежности конст рукции при бурении нисход щих скважин ..

Указанна  цель достигаетс  тем, что в расширителе скважин, включающем ударный узел в виде соосных центрального и периферийного ударников с породоразрушающими элементами , крышкой периферийного ударника , полост ми рабочего и. холостого ходов, распределительный блок с воздухоподвод щей трубкой и клапанным распределителем с толкателем, направл ющую буксу и упругий элемент, ударники образованы коаксиальной парой, причем в периферийном ударнике выполнена выточка, а в центральном - бурт, при этом последний и упругий элемент размещены в выточке периферийного ударника, а полост рабочего хода - между буртом центрального и крышкой периферийного ударников.

Ударный узел снабжен манжетойклапаном , котора  образует полость рабочего хода, причем в последней размещен толкатель клапанного распределител  с возможностью соприкосновени  с буртом центрального ударника .

Распределительный блок снабжен эластичной муфтой, котора  установлена между крышкой периферийного ударника и воздухоподвод щей трубкой , причем в направл ющей буксе выполнена полость, а воздухоподвод ща  трубка заглушена в торцовой части, котора  размещена в полости буксы.

На фиг. 1 показан расширитель скважин в момент начала впуска энергоносител  в полость рабочего  ода, осевой разрез) на фиг. 2 то же, в момент выхлопа энергоносител  из полости рабочего хода; на . 3 - то же, вид со стороны породоразрушакидих элементов.

Расширитель скважин состоит из периферийного ударника 1, оснащенного с рабочей стороны породоразрушающими элементами 2 и с помощью крышки 3 и тел 4 качени  подвижно установленного в направл ющей буксе 5. Тела 4 качени  помещены в продольных пазах, противоположно выполненных в крышке 3 периферийного ударника и в направл ющей буксе 5. Крышка 3 может также подвижно соедин тьс  с направл щей буксой 5 посредством граненных поверхностей, например четырехгранника . Внутри периферийного ударника 1 размещен центральный ударник 6 с породоразрушающими элементами 2, Ё нижней части выполненный с вытупами 7, вход щими в прорези 8, выполненные в периферийном ударнике 1, ,а в верхней части выполненны с круговым буртом 9. Между буртом 9 и внутренним уступом периферийного ударника 1 установлены пружины 10, а между буртом 9 и крынкой 3 помещена манжета-клапан 11, перио (дически герметизирующа  камеру 12 рабочего хода, сообщенную через клапанный распределитель 13, размещенный в выборке крышки 3, центральный канал 14 и воздухоподвод щую трубку 15 с источником энергоносител  посредством буровых штан 16. Клапанный распределитель 13 имеет возможность контактировани  с буртом 9 центрального ударника б с помощью толкател  -17. Воздухоподвод ща  трубка, заглушенна  сверху в торцовой части, имеет радиальные окна 18 и установлена в крышке 3 посредством эластичной муфты 19, обеспечивающей возможнос радиального люфта. Верхн   заглушенна  часть воздухоподвод щей трубки 15 (золотника) входит в центральный канал 14 направл ющей буксы 5, в которой выполнена полость 20 так, что при рабочем положении буксы относительно периферийного ударника 1, трубка 15 сообщена с под ВОДЯЩИМканал ом, а при

крайне нижнем положении - разобщена . Верхн   кромка полости 20 расположена так, что при крайне верхнем положении периферийного ударника 1 относительно направл ющей буксы 5 ее центральныйканал 14 перекрываетс  заглушенной частью трубки. Крышка 3 периферийного 1 удерживаетс  в направл ющей буксе 5 с помощью гайки 21.

Периферийный 1 и центральный б ударники с камерой 12 рабочего и полостью 2 2 холостого ходов, выполненных в виде коаксиальной пары, образуют ударный узел, причем полость 22 холостого хода образована выточкой 23 в периферийном ударнике . Клапанный распределитель 13 с толкателем 17 и воздухоподвод щей трубкой 15 (золотником) образуют расп1редвлительный блок расширител  скважин.

Расширитель скважин работает следующим образом

. Над пробуренной (передовой) скважиной монтирую устройство дл  вращательного бурени  скважин одного из известных типов, подбор которого производ т исход  из достаточной г{)узоподъемности его лебедки , обеспечивающей спуско-подъемныё операции с буровым ставом с подсоединенным к нему расширителем скважин , после чего приступают к разбуриванию скважины до заданного диаметра ..

При опускании расширител  на забо его узлы и детали занимают положени показанное на фиг. 1. При этом периферийный ударник 1 своими породоразрушающими элементами 2 упираетс  на забой, этот упор передаетс  на крышку 3, направл юща  букса 5, испытыва  осевое давление со стороны става буровых штанг -16, продвинута относительно крышки 3 вниз, трубка 15 продвинута по центральному каналу 14 соответственно вверх и радиальные окна 18 в трубке золотника наход тс  в полости 20, благодар  чему образуетс  проход по центральному каналу 14 дл  энергоносител , например сжатого воздуха, к. клапанному распределителю 13. Центральный ударник б под действием пружин 10 приподн т относительно периферийного ударника 1, благодар  чему бурт 9 прижат к манжете-клапану 11 и герметизирует камеру 12 рабочего хода, в которую .через открытый толкателем 17 клапанный распределитель 13 начинает поступать сжатый воздух. Развиваемое в камере 12 рабочего хода давление воздействует как на крышку 3, поднима  ее вместе с периферийнь1м ударником 1, так и на круговой бурт 9, а с ним и на центральный ударник 6, который, преодолева 

сопротивление пружин 10, двигаетс  вниз и наносит удар по забою породо разрушающими элементами 2. Периферийный .ударник 1, поднима сь, открывает манжету-клапан 11 от кругового бурта 9, камера 12 рабочего з4ода разгерметизируетс  и наход щийс  в ней сжатый воздух выхлопываетс  через прорези 8, что способствует очищению забо  от буровой мелоч

Длина толкател  17 регулируетс  так, что. при опускании центрального ударника 6 толкатель отЕ лваетс  от клапанного распределител  13 и .последний под действием своей пружины перекрывает доступ сжатого воздуха в полость рабочего хода еще до начала ее разгерметизации. Это позвол ет использовать энергию расширечи  сжатого воздуха, наход щегос  в полости рабоче.го хода, на совершение полезной работы. После разгерметизации камеры 12 рабочего -хода и резкого падени  давлени  сжатого воздуха в ней периферийный удаj ник 1 под воздействием собственной Iмассы, а также и массы соединенной с ним крышки 3 начинает ускоренно дв1 гатьс  вниз, наносит по забою уд породоразрушающими элементами 2 и разрушает его, а центральный-ударник 6 под.воздействием сжатых пружи 10 поднимаетс  вверх, поджимаетс  своим круговым буртом 9 к манжетеклапану 11, котора  вновь герметизирует камеру 12 рабочего хода, после чего толкатель 17 открывает клапанный распределитель 13, в камеру 12 рабочего хода поступает сжатый воздух, и цикл повтор етс .

Кроме тото, воздухоподвод ща  трубка 15 (золотник) выполн ет следующие функции: при исчезновении сопротивлени  на забое невыключенно наход щеес  в работе устройство могло бы оказать вредные дина ические воздействи  на буровой .став, однако в таком случае крышка 3, продвига сь относительно направл ющей буксы 5.вверх, поднимает трубку 15, котора  своей заиглушенной частью вхдит в центральный канал 14 и прекрает доступ сжатого воздуха в устройство , при совершении спуско-подъем- ных операций устройство автойатически отключаетс , таккак, наход сь на весу, перемещаетс  крышка 3 и трубка 15 опускаетс  по центральному каналу 14, при этом радиальные окна 18 выход т за, пределы полости 20 и доступ воздуха -в устройство также прекращаетс .

При использовании изобретений кроме повышени  ударной мощности и надежности конструкции возможно снизить непроизводительные утечки энергоносител , что приводит к повышению экономичности устройства.

If

Фиг,.2,

Claims (3)

1. РАСШИРИТЕЛЬ СКВАЖИН, включающий ударный узел в виде соосных центрального и периферийного ударников с породоразрушающими элементами, крышкой периферийного ударника, полостями рабочего и холостого ходов, распределительный блок с воздухоподводящей трубкой и клапанным распределителем с толкателем, направляющую буксу и упругий элемент, отливающийся тем, что, с целью повышения ударной мощности и надежности конструкции при бурении нисходящих скважин, ударники образованы коаксиальной .парой, причем в периферийном ударнике выполнена выточка, а в центральном - бурт, при этом последний и упругий элемент размещены в выточке периферийного ударника, а полость рабочего хода - между буртом центрального и крышкой периферийного ударников.

2. Расширитель по π. 1, О т л ичающййся тем, что ударный узел снабжен манжетой-клапаном, которая образует полость рабочего хода, причем в последней размещен' толкатель клапанного распределителя с возможностью соприкосновения с буртом центрального ударника.

3. Расширитель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что распределительный блок снабжен эластичной муфтой, которая установлена между крышкой периферийного .ударника и воздухоподводдщей трубкой, причем в направляющей буксе выполнена полость, а воздухоподводящая трубка заглушена в. Торцовой части, которая размещена в полости буксы.

2812601HS “