SU1247498A1 - Гидромониторный снар д - Google Patents

Description

f

Изобретение относитс  к горной промыш- ленности,в частности к устройствам дл  бурени  скважин при помощи струй абразивной жидкости.

Цель изобретени  - повышение надежности работы снар да и его долговечности за счет уменьшени  веро тности попадани  абразивных частиц бурового раствора между трушимис  детал ми.

На фиг. 1 показана верхн   часть снар да , продольный разрез; на фиг. 2 - снар д , нижн   часть; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 2; на фиг. 7- приводна  часть вала распределительного приспособлени ; на фиг. 8 - развертка фиг. 7.

Гидромониторный снар д состоит из корпуса 1, навинченного на колонну бурильных труб 2. В корпусе 1 расположены по окружности, например, четыре поршн  3 и соединенные с ним плунжеры 4. Поршни 3 установлены в поршневых камерах 5, а плунжеры 4 - в плунжерных камерах 6. Камеры 5 со стороны нижних торцов поршней 3 заполнены маслом и соединены общим кана12474982

женный в маслонаполненной полости 30), выполненным в виде двух неподвижно соединенных с валом 29 треугольных выступов 31 и 32 с наклонными поверхност ми 33 и 34 и толкателей 35 ромбической формЕ), неподвижно соединенных с плунжерами 4. Одна часть толкателей 35 находитс  в контакте с наклонной рабочей поверхностью 33, друга  часть находитс  в контакте с наклонной рабочей поверхностью

10 34. Верхний конец вала 29 имеет расположенный в полости 36 диск. 37, на нижней торцовой поверхности которого выполнен выступ 38. Последний расположен на половине окружности диска 37. С нижней торцовой поверхностью диска 37 в контакте

наход тс  впускные клапаны 23. Последние кинематически соелТ,инены с выпускными клапанами 25 с помощью установленных на пальце 39 в маслонаполненной полости 40 двуплечкх рычагов 41, которые с помощью выполненных на обоих концах пазов вход т в зацепление с шипами 42 на клапанах 23 и 25. На клапанах 25 установлены пружины 43.

В полости 30, так же как и в поршневой камере 5, со стороны нижнего торца

20

7с лубрикатором 8. Наружна  полость 25 поршн  3 лубрикатором 8 поддерживаетс 

затрубное давление. Полости 36 и 40 соединены каналом 44 с лубрикатором 45, наружна  полость которого сообщена с вну- тритрубным пространством. Дл  разделени  внутритрубного давлени  в полост х 36 и 40

30 от затрубного давлени  в поршневых камерах 5 со стороны нижнего торца поршн  3 и в полости 30 на валу 29 выполнены уплотнени  46. Дл  устранени  попадани  рабочей жидкости из камер 24 и 26 в полость 40 на клапанах 23 и 25 выполнены

уплотнени  47.

Гидромониторный снар д работает следующим образом.

Рабоча  жидкость, нагнетаема  буровым насосом в колонну бурильных труб 2, посту40 пает одновременно в каналы 19 и 27. По каналам 19 она попадает во всасывающие камеры 16, а по каналам 27 - в нагнетательные камеры 24. Из нагнетательных камер 24 рабоча  жидкость поступает только в те поршневые камеры 5, у которых

лом

лубрикатора каналом 9 соединена с затруб- ным пространством. Ниже плунжерных камер 6 выполнены дополнительные камеры 10, кажда  из которых разделена подвижным разделительным элементом, например, поршнем 11 на две полости 12 и 13. Верхние полости 12 соединены с плунжерными камерами 6 и заполнены маслом. Полости 13 имеют впускные 14 и выпускные 15 клепаны, через которые попарно сообщены соответственно с впускными 6 и нагнетательными 17 камерами, выполненными в корпусе 1 ниже клапанов 14 и 15. В свою очередь впускные камеры 16 каналами 18, сквозными каналами 19, закачивающими промывочными соплами 20 сообщены с внутри- трубным пространством, а нагнетательные камеры 17 через каналы 21 и сопло 22 дл  резани  породы сообщены с затрубным пространством.

Порпшевые камеры 5 со стороны верхнего торца поршней 3 снабжены ВПУСКНЫМИ

клапанами 23, через которые поршневые ка- 5 открыты впускные клапаны 23 и закрыты вымеры 5 сообщены с выполненными в корпусе 1 нагнетательными камерами 24 и выпускными клапанами 25, через которые поршневые камеры 5 сообщены с выполненными в корпусе 1 выхлопными камерами 26. Нагнетательные камеры 24 дополнительным каналом 27 сообщены с внутритрубным пространством , а выхлопные камеры 26 дополнительным каналом 28 соединены с затрубным пространством.

пускные 25. Например, из четырех поршневых кам:ер 5 две камеры наход тс  с открытыми впускными клапанами, а две другие - с закрыты.ми, так как только два впускных клапана наход тс  в контакте 50 с выступом 38 диска 37. Под действием рабочей жидкости поршни 3 с плунжерами 4 перемещаютс  вниз. Плунжер 4, вытесн   масло из плунжерной камеры 6 в верхнюю полость 12 камеры 10, создает давление в

Дл  своевременного открыти  и закры- 55 последней, значительно превышающее .давти  клапанов 23 и 25 в корпусе 1 установлен механизм их управлени , выполненный в виде вала 29, нижний конец которого снабжен приводом его вращени  (распололение в поршневой камере 5, под действием давлени  масла разделительный поршень 11 перемещаетс  вниз и вытесн ет жидкость из нижней полости 13 камеры 10

открыты впускные клапаны 23 и закрыты выпускные 25. Например, из четырех поршневых кам:ер 5 две камеры наход тс  с открытыми впускными клапанами, а две другие - с закрыты.ми, так как только два впускных клапана наход тс  в контакте с выступом 38 диска 37. Под действием рабочей жидкости поршни 3 с плунжерами 4 перемещаютс  вниз. Плунжер 4, вытесн   масло из плунжерной камеры 6 в верхнюю полость 12 камеры 10, создает давление в

последней, значительно превышающее .давление в поршневой камере 5, под действием давлени  масла разделительный поршень 11 перемещаетс  вниз и вытесн ет жидкость из нижней полости 13 камеры 10

через выпускной клапан 15 в нагнетательную камеру 17, откуда под тем же высоким давлением через канал 21 и сопло 22 в виде струи выбрасываетс  на забой. Одновременно толкатели 35 ромбической формы, принадлежащие плунжерам 4, выполн ющим ход вниз, наход тс  в контакте с наклонной рабочей поверхностью 33 треугольного выступа 31 и поворачивают вал 29 с диском 37 по часовой стрелке. При крайнем нижнем положениии порщн  3 с плунжером 4 впускной клапан 23 под действием выступа 38 закрываетс , а выпускной 25 за счет поворота рычага 41 открываетс . Толкатель 35 оставл ет треугольный выступ 31 и переходит в контакт с противоположно направленной наклонной рабочей поверхностью 34 треугольного выступа 32, сменив при этом контактируемую сторону ромба на смежную. При смене фазы распределени  рабочей жидкости поршень 3 под действием поступающего масла со стороны его нижнего торца в порщневую камеру 5 из смежных поршневых камер 5 начинает перемещатьс  вверх. Рабоча  жидкость из порщневой камеры 5 вытесн етс  через выпускной клапан 25 в выхлопную камеру 26 и затем в затрубное пространство. Плунжеры 4, поднима сь,увлекают за собой разделительный поршень И, тем самым создава  разрежение полости 13. Рабоча  жидкость , наход ща с  во всасывающей камере 16, через впускной клапан 14 заполн ет полость 13. При крайнем верхнем положении поршн  3 впускной клапан 23 выходит

из контакта с выступом 38. Выпускной клапан 25 под действием пружины 43 закрываетс , а впускной 23 открываетс  за счет поворота рычага 41. Затем цикл повтор етс . Избыток рабочей жидкости, нагнетаемой буровым насосом в колонну бурильных труб, проходит по каналам 19 и соплам 20 к забою скважины. Сопла 20 выполн ют одновременно несколько функций: удерживают необходимый напор дл  работы поршней 3,

0 выпускают в скважину избыток жидкости в цел х улучшени  выноса выбуренной породы из скважины; разрушают менее крепкие виды пород, подлежащих бурению; способствуют дополнительному измельчению кусков породы, вырезанных соплом 22 за счет уда ров их друг о друга и о стенки скважины .

Поворачивание снар да,необходимое дл  резки породы по всему периметру скважины , осуществл етс  путем вращени  всей

Q колонны труб 2 с помощью бурового ротора .

Дл  восстановлени  утечек масла из камер 6 и верхних полостей 12 нет необходимости ставить специальный лубрикатор, так как есть возможность верхнюю полость

5 12 камеры 10 выполнить по высоте значительно больше, чем это необходимо дл  выполнени  рабочего хода разделительным пор шнем 11. По мере утечки масла из верхней полости 12, разделительный поршень 11 будет смешатьс  вверх. В качестве разделительного поршн  11 возможно использование сильфона.

0

J5

|рьг./

Л-А ////7777 ///777

22

фиг. 3

5-5

15

фиг. h

фиг.о

г-г

л

31

Риг.6

(руг, 7

33

35.

3/ 3 t

фиг.8

Claims (1)

1. ГИДРОМОНИТОРНЫЙ СНАРЯД, включающий корпус с нагнетательными и выхлопными камерами, расположенные в корпусе по окружности относительно его оси поршни с плунжерами, промывочные сопла и по крайней мере одно сопло для резания породы, распределительное приспособление с впускными клапанами и механизм управления клапанами в виде установленного по оси корпуса с возможностью вращения вала, на верхнем относительно сопл, торце которого размещен диск, отличающий- ся тем, что, с целью повышения надежности работы снаряда и его долговечности путем уменьшения вероятности попадания абразивных частиц бурового раствора между трущимися деталями, снаряд снабжен выпускными клапанами и разделительными поршнями, а в корпусе образованы дополнительные камеры, в каждой из которых с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлен разделительный поршень, разделяющий дополнительную камеру на две полости, верхняя из которых сообщена с соответствующей ей плунжерной камерой, а в нижней полости размещены впускной и выпускной клапаны и через последний нижняя полость сообщена с соплом для резания породы, причем другие впускные и выпускные клапаны установлены относительно сопл над поршневыми камерами, каждая из которых сообщена через ее впускной и выпускной клапаны соответственно с нагнетательными и выхлопными камерами, при этом на торцовом диске вала выполнен выступ, размещенный на диске с возможностью соприкосновения С выпускными и впускными клапанами поршневых камер.

   ю ς© QO