SU746079A1 - Забойный механизм подачи - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике бурени , а именно к забойным устройствам, предназначенным дл  создани  осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент. Известен забойный л ханизм подачи, содержащий распорный и подающий узлы (1. Наиболее близким к изобретению техническим рещением  вл етс  забойный механизм подачи, включающий распорный узел, содержащий корпус, плашки с т гами, упорную втулку и вал, и подающий узел, содержащий цилиндр, порщень-вал, дроссель и клапан (2. Недостатком устройства  вл етс  прекращение циркул ции промывочной жидкости через забой скважины, при перезар дке механизма, что может привести к зашламованию инструмента в скважине. Кроме того, на прекращение и возобновление циркул ции непроизводительно тратитс  рабочее врем , особенно при больщой глубине скважины . Цель изобретени  - повыщение надежности механизма путем обеспечени  циркул ции промывочной жидкости через забой скважины при перезар дке механизма. Это достигаетс  тем, что подающий узел снабжен управл ющим порщнем, в котором с возможностью ограниченного осевого перемещени  размещен клапан с дросселем, подпружиненный на поршень-вал, причем рабочий ход управл ющего поршн  меньше рабочего хода порщн -вала. Корпус распорного узла может иметь направл ющие дл  взаимодействи  с плашками . Упорна  втулка может быть установлена на валу посредством осевого подшипника. На фиг. 1 изображен забойный механизм подачи, продольный разрез;на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1. Забойный механизм подачи состоит из распорного и подающего узлов, соединенных подвижно. Распорный узел состоит из корпуса 1, плашек 2, упорной втулки 3, т г 4, направл ющих 5 дл  взаимодействи  с плашками 2 и вала 6. На боковой рабочей конусной поверхности корпуса 1 имеютс  симметрично расположенные наклонные грани. Плашки 2 имеют продольные пазы и при помощи направл ющих 5 (винтов, штифтов и т.п.) подвижно расположены на наклонных гран х корпуса . Т ги 4 шарнирно соедин ют плашки 2 с упорной втулкой 3. Вал б проходит через распорный узел и при помощи шлицев соедин етс  с подающим узлом через верхний шлнцевый переходник 7. В нижней части вал б имеет бурт дл  подвески подающего узла. Подающий узел состоит из цилиндров 8, соединенных ниппел ми 9. В цилиндрах расположены поршни: поршень-вал 10, управл ющий поршень 11, рабочие поршни 12. К управл ющему поршню при помощи щтнфта 13 с возможностью ограниченного осевого перемещени  подсоединен клапан 14. Клапан сострит из хвостовика и тарелки, в которой размещен дроссель 15. Тарелка имеет заплечики. В поршень-вале 10 расположена пружина 16 дл  взаимодействи  с клапаном 14. Поршень-вал 10 образует шлицевую пару с нижним переходником 17. Управл ющий ниппель .18 имеет кольцевой выступ, обращенный в сторону клапана 14; диаметр клапана по его заплечикам равен диаметру кольцевого выступа управл ющего ниппел . Упорна  втулка 3 посажена пp помощи осевых подшипников 19 на верхнем бурте вала 6. Рабочий ход управл ющего поршн  11, меньше рабочего хода поршн -вала 10. Корпус 1 распорного узла посажен при помоши подшипников 20 на бурте верхнего переходника 7. Така  посадка корпуса 1 и упорной втулки 3 обеспечивает их неподвижность при вращении вала б и переходника 7 после раскреплени  плашек 2 о стенки скважины. Число поршней определ етс  осевой нагрузкой и перепадом давлени  на дросселе. . Механизм подачи работает следующим образом. Спуск механизма подачи в скважину осуществл етс  на бурильных трубах, соединенных с валом 6, а к нижней резьбовой части поршн -вала 0 подсоедин етс  колонко вый набор или долото. При спуске механизй подачи расположён на нижнем бурте торцовой части вала 6, все поршни наход тс  в нижнем положении, плашки 2 занимают верхнее положение. При этом между поршнемвалом Ш и клапаном 14 имеетс  зазор дл  прохода промывочной жидкости. Наличие этого зазора обеспечиваетс  пружиной 16, расположенной в проточке поршн -вала 10 между клапаном 14 и этим поршнем. Следовательно , промывочна  жидкость проходит через механизм беспреп тственно, не создава  перепада давлени . 11ри постановке на забой цилиндры 8 вместе с бурильными трубами и распорным узлом перемещаютс  вниз и поршне занимают верхнее положение. При этом, управл ющий ниппель 18, воздейству  на заплечики клапана 14, прижимает его к поршню-валу 10, сжав пружину 16, а так как дроссель 15 расположен в клапане 14, то возникает перепад .давлени  в надпоршневых полост х в, который действует на все поршни, благодар  окнам «а, имеющимс  на торцах поршней, и радиальным каналам б в хвостовике клапана. Осева  нагрузка на породоразрушаюший инструмент создаетс  как сумма нагрузок всех поршней. При дальнейшем перемещении бурильных труб с валом б вниз, вследствие шлицевого соединени  его с переходником 7, плашки 2 перемещаютс .по наклонным гран м корпуса 1 распорного узла в осевом и радиальном направлени х до соприкосновени  со Стенками скважины. Надежность закреплени  плашек о стенки скважины обеспечиваетс  не только весом бурильных труб, но и силой, приложенной к переходнику 7 от перепада давлени  и направленной вверх. Вращение от бурильных труб к породо.разрушающему инструменту передаетс  через вал 6, переходник 7, цилиндры 8, ниппели 9 и 18, переходник 17 и поршень-вал 10. При этом корпус 1 распорного уЗла, плашки 2, т ги 4 и упорна  втулка 3 не вращаютс , так как имеютс  подшипники 19 и 20. Плашки от поворота при бурении и от раскрывани  при спуске удерживаютс  направл ющими 5, жестко соединенными с корпусом I распорного узла и подвижно с плащками 2. При бурении поршни под воздействием перепада давлени  перемещаютс  вниз, вытесн   жидкость из подпоршневых полостей через каналы «в в ниппел х в затрубное пространство. В конце рабочего хода управл ющий поршень 11 и все вышерасположенные поршни отсекаютс  на управл ющем ниппеле 18, а поршень-вал 10 вместе с клапаном 14 продолжают перемещатьс  вниз, так как рабочий ход поршн -вала 10 больше хода осталы ых поршней, а клапан 14 нмеет возможность осевого перемещени  относительно штифта 13, жестко соединенного с управл ющим поршнем, так как в своем хвостовике клапан имеет осевые пазы г. При дальнейшем движении поршн -ва,ла 10 вниз клапан 14 зависает на штифте 13, между клапаном и поршнем-валом 10 возникает зазор , через который устремл етс  промывочна  жидкость. Перепад давлени  на дросселе резко падает. При этом пружина 16 разжимаетс  и поднимает клапан в крайнее верхнее положение.., Падение давлени  на насосе из-за резкого падени  перепада свидетельствует об окончании рабочего хода и о начале перекреплени , которое совершаетс  автоматически при бурении с подачей с лебедки или принудительно бурильщиком при закреплении бурильных труб в патронах гидроподачи . После этого работа механизма подачи совершаетс  по ранее описанному циклу. Наличие управл ющего поршн  с размещенным в нем дросселем позвол ет осуществл ть холостой ход, т.е. перекрепление, ез прекращени  циркул ции промывочной жидкости на забое скважины, что существенно повышает, работоспособность и надежность данного механизма.

Claims (3)

1. Забойный механизм подачи, включающий распорный узел, содержащий корпус, плашки с т гами, упорную втулку и вал, и подающий узел, содержащий цилиндр, поршень-вал, дроссель и клапан, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности путем обеспечени  циркул ции промывочной жидкости через забой скважины при перезар дке механизма, подающий узел снабжен управл ющим поршнем, в котором с возможностью ограниченного осевого пере6

мещени  размещен с дросселем, подпружиненный на поршень-вал, причем ход управл юшего поршн  меньше рабочего хода поршн -вала.

2.Механизм по п. 1, отличающийс  тем, что корпус распорного узла имеет направл 11 щие дл  взаимодействи  с плашками.

3.Механизм по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что упорна  втулка установлена на валу посредством осевого подшипника.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3225843, кп. 175/93, рпублнк. 1965.

2.Информационный листок № 86-74. Новосибирский ЦНТИ, 1974 (прототип).

А.

А-л

Фиг.Э