UA15105U

UA15105U - Hydraulic vibrator

Info

Publication number: UA15105U
Application number: UAU200511959U
Authority: UA
Inventors: Artur Arkadiiovych Karakozov; Serhii Mykolaiovych Parfeniuk; Dmytro Volodymyrovych Parshkov
Original assignee: Univ Donetsk Nat Technical
Priority date: 2005-12-13
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2006-06-15

Abstract

The hydraulic vibrator has body with the upper and the lower anvils where piston with hammer is placed, the inlet and the outlet valves installed on hollow con-rod, adapter with protective cup and hollow shaft installed with possibility of transfer of rotation and displacement in long direction in the bushing of the dispenser head connected to the body and assembly for blocking the hollow shaft on the inlet valve. The assembly for hollow shaft blocking is arranged as spring-supported with respect to the bushing of dispenser head stopper ring with inner conical surface, by means of this one in the reboring arranged on the hollow shaft balls are fixed.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель стосується галузі буріння свердловин, а саме технічних засобів для ліквідації аварій в 2 свердловинах, зокрема прихватів бурового снаряду.The useful model relates to the field of drilling wells, namely the technical means for the elimination of accidents in 2 wells, in particular the grippers of the drill bit.

Відомий гідравлічний вібратор (А.С. Мо199000 СРСР кл. ЕО2О опубл. 28.06.1967), який містить корпус з верхнім та нижнім ковадлами, перехідник, впускний та впускний клапани, які встановлені на пустотілій втулці, поршень, циліндр.A well-known hydraulic vibrator (AS Mo199000 USSR cl. EO2O publ. 28.06.1967), which contains a body with upper and lower anvils, an adapter, inlet and outlet valves, which are installed on a hollow sleeve, a piston, a cylinder.

Пристрій працює таким чином. Гідравлічний вібратор включається до бурового снаряду і встановлюється над породоруйнувальним інструментом. При виникненні прихвату в гідравлічний вібратор по бурильним трубам скидають шариковий клапан і в пристрій подається промивальна рідина. Під дією її тиску, бойок наносить удари по ковадлам. Розподіл рідини контролюється впускним та випускним клапанами. Ударні імпульси, які генерує гідравлічний вібратор, передаються на прихвачений снаряд і вивільняють його.The device works like this. The hydraulic vibrator is connected to the drill bit and installed above the rock-crushing tool. When sticking occurs in the hydraulic vibrator through the drill pipes, the ball valve is reset and flushing fluid is supplied to the device. Under the influence of her pressure, the fighter hits the anvils. Fluid distribution is controlled by inlet and outlet valves. Shock pulses generated by the hydraulic vibrator are transmitted to the captured projectile and release it.

Цей вібратор має недолік, який полягає в тому, що під час буріння при підвищенні перепаду тиску на вибої, 19 наприклад при заповненні колонкової труби керном, можливий самостійний запуск вібратору, що може привести до руйнування коронки і тому негативно впливає на процес буріння.This vibrator has a disadvantage, which is that during drilling, when the pressure drop on the holes increases, 19 for example, when the column pipe is filled with core, the vibrator can start independently, which can lead to the destruction of the crown and therefore negatively affects the drilling process.

Найбільш близьким аналогом до корисної моделі, що заявляється, є гідравлічний вібратор, що включається до складу бурового снаряда під час буріння |Коломоец А.В. Предупреждение и ликвидация прихватов в разведочном бурении. -М.: Недра, 1985. 220с. -стр.139-140, рис.27), який містить корпус з верхнім та нижнім ковадлами, в якому розміщений поршень з бойком, впускний та випускний клапани, встановлені на пустотілій тязі, перехідник із захисним стаканом та пустотілим валом, встановленим з можливістю передачі обертання і повздовжнього переміщення у втулці розподільної головки, з'єднаної з корпусом, та вузол блокування пустотілого валу на впускному клапані, виконаний у вигляді зрізних штифтів.The closest analogue to the proposed useful model is a hydraulic vibrator that is included in the drilling projectile during drilling |A.V. Kolomoets. Prevention and elimination of snags in exploratory drilling. - M.: Nedra, 1985. 220p. -pages 139-140, fig. 27), which contains a case with upper and lower anvils, which houses a piston with a striker, intake and exhaust valves mounted on a hollow rod, an adapter with a protective cup and a hollow shaft installed with the possibility of transmission rotation and longitudinal movement in the bushing of the distribution head connected to the body, and the block of the hollow shaft on the intake valve, made in the form of shear pins.

Пристрій працює таким чином. Гідравлічний вібратор включається до складу бурового снаряду. Під час 29 буріння промивальна рідина поступає на вибій через центральний канал. Передчасний запуск гідравлічного -о вібратора запобігається фіксацією пустотілого вала і впускного та випускного клапанів штифтами у нижньому положенні. Для запуску гідравлічного вібратора у разі виникнення аварії, бурильній колоні дають натяг та зрізають штифти. Тоді впускний і випускний клапани звільняються і вібратор готовий до запуску. Далі Через нагнітальну лінію скидають шариковий клапан, який перекриє прохідний канал нижнього ковадла. Після цього, о бойок під дією тиску рідини здійснює зворотно-поступальний рух та наносить удари по ковадлам. Розподіл «3 рідини здійснюється за допомогою впускного та випускного клапанів Ударні імпульси, які генерує гідравлічний вібратор передаються на прихвачений снаряд і звільняють його. --The device works like this. The hydraulic vibrator is included in the drilling shell. During 29 drilling, the flushing fluid enters the hole through the central channel. Premature start of the hydraulic vibrator is prevented by fixing the hollow shaft and inlet and outlet valves with pins in the lower position. To start the hydraulic vibrator in the event of an accident, the drill string is tensioned and the pins are cut. Then the inlet and outlet valves are released and the vibrator is ready to start. Next, a ball valve is dropped through the injection line, which will block the passage channel of the lower anvil. After that, under the action of fluid pressure, the punch makes a reciprocating movement and hits the anvils. The distribution of "3 liquid is carried out with the help of inlet and outlet valves. Shock pulses generated by the hydraulic vibrator are transmitted to the captured projectile and release it. --

Ознаки найближчого аналогу, які збігаються з суттєвими ознаками корисної модулі, що заявляється ою гідравлічний вібратор, який містить корпус з верхнім та нижнім ковадлами, в якому розміщений поршень з бойком, впускний та випускний клапани, встановлені на пустотілій тязі, перехідник із захисним стаканом та -- пустотілим валом, встановленим з можливістю передачі обертання і повздовжнього переміщення у втулці розподільної головки, з'єднаної з корпусом, та вузол блокування пустотілого валу на впускному клапані.The features of the closest analogue, which coincide with the essential features of the useful module claimed by the hydraulic vibrator, which includes a housing with upper and lower anvils, in which a piston with a striker is placed, inlet and outlet valves mounted on a hollow rod, an adapter with a protective cup and - - a hollow shaft installed with the possibility of transmission of rotation and longitudinal movement in the sleeve of the distribution head connected to the body, and the block of the hollow shaft on the intake valve.

Цей гідравлічний вібратор має недолік, який полягає в тому, що після ліквідації прихвату виникає « необхідність у заміні зрізних штифтів. Це потребує витрат часу і робочої сили, що збільшує витрати на З допоміжні операції. с В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення гідравлічного вібратора, у якому за рахунок з» зміни конструктивного виконання вузла блокування пустотілого валу на впускному клапані досягається уникнення необхідності його розбирання, що зменшує витрати на допоміжні операції.This hydraulic vibrator has a disadvantage, which is that after eliminating the gripper, there is a need to replace shear pins. This requires time and manpower, which increases the costs of auxiliary operations. c The useful model is based on the task of improving the hydraulic vibrator, in which, due to a change in the design of the hollow shaft locking unit on the intake valve, it is possible to avoid the need for its disassembly, which reduces the costs of auxiliary operations.

Поставлена задача вирішується тим, що у відомому гідравлічному вібраторі, який містить корпус з верхнім та нижнім ковадлами, в якому розміщений поршень з бойком, впускний та випускний клапани, встановлені на - пустотілій тязі, перехідник із захисним стаканом та пустотілим валом, встановленим з можливістю передачі 4! обертання і повздовжнього переміщення у втулці розподільної головки, з'єднаної з корпусом, та вузол з блокування пустотілого валу на впускному клапані, відповідно до корисної моделі, вузол блокування пустотілого валу виконаний у вигляді підпружненого відносно втулки розподільної головки стопорного кільця з внутрішньою ав! 20 конічною поверхнею, за допомогою якого в проточці, виконаній на пустотілому валу, зафіксовані шарики.The problem is solved by the fact that in a known hydraulic vibrator, which contains a housing with upper and lower anvils, in which a piston with a striker is placed, inlet and outlet valves installed on - a hollow rod, an adapter with a protective cup and a hollow shaft installed with the possibility of transmission 4! rotation and longitudinal movement in the bushing of the distribution head connected to the body, and the block for locking the hollow shaft on the intake valve, according to the useful model, the block for blocking the hollow shaft is made in the form of a retaining ring spring-loaded relative to the bushing of the distribution head with an internal av! 20 with a conical surface, with the help of which the balls are fixed in the groove made on the hollow shaft.

Запропоновані ознаки дозволяють уникнути необхідності в розбиранні пристрою для заміни вузла блокування сл пустотілого валу на впускному клапані при подальшому його використанні.The proposed features make it possible to avoid the need to disassemble the device to replace the locking assembly of the hollow shaft on the intake valve during its further use.

Зазначені ознаки складають суть корисної моделі, тому що є необхідними і достатніми для досягнення технічного результату - зменшення витрат на допоміжні операції. 52 Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де с на Фіг.1 показаний загальний вид гідравлічного вібратора, на Фіг.2 - загальний вид гідравлічного вібратора при бурінні свердловини, на Фіг.З - загальний вид гідравлічного вібратору під час ліквідації прихвату.The specified features make up the essence of a useful model, because they are necessary and sufficient to achieve the technical result - the reduction of costs for auxiliary operations. 52 The essence of the useful model is explained by the drawings, where Fig. 1 shows the general view of the hydraulic vibrator, Fig. 2 shows the general view of the hydraulic vibrator when drilling a well, and Fig. 3 shows the general view of the hydraulic vibrator during the elimination of the clamp.

До складу гідравлічного вібратора входить перехідник 1, з'єднаний з захисним стаканом 2 і пустотілим 60 валом 3. Вал З розміщений всередині втулки 4, в якій розміщені пальці 5, які входять в повздовжні пази 6 на пустотілому валу 3. Шарики 7, що встановлені в проточці на валу З, зафіксовані стопорним кільцем 8, яке утримується пружиною 9. Пустотілий вал З фіксує впускний клапан 10 відносно розподільної головки 11, яка має канал 12 для відводу рідини. Впускний клапан 10 з'єднаний з випускним клапаном 13 пустотілою тягою 14, яка підпружнена пружиною 15 відносно поршня 16, який з'єднаний з бойком 17, що має центральний канал 18. бо Розподільна головка 11 з'єднана корпусом 19 з верхнім та нижнім ковадлами 20 і 21 У нижньому ковадлі 21 виконано сідло 22 під шариковий клапан 23.The hydraulic vibrator includes an adapter 1 connected to a protective cup 2 and a hollow 60 shaft 3. The shaft C is placed inside a sleeve 4, in which fingers 5 are located, which fit into the longitudinal grooves 6 on the hollow shaft 3. Balls 7, which are installed in the groove on the shaft Z, fixed by the retaining ring 8, which is held by the spring 9. The hollow shaft Z fixes the inlet valve 10 relative to the distribution head 11, which has a channel 12 for draining the liquid. The intake valve 10 is connected to the exhaust valve 13 by a hollow rod 14, which is spring-loaded by a spring 15 relative to the piston 16, which is connected to the striker 17, which has a central channel 18. Because the distribution head 11 is connected by the housing 19 to the upper and lower anvils 20 and 21 In the lower anvil 21, a seat 22 for the ball valve 23 is made.

Пристрій працює таким чином.The device works like this.

Гідравлічний вібратор включається до складу бурового снаряда. Він з'єднується з бурильним снарядом, деThe hydraulic vibrator is included in the drilling shell. It connects to the drill bit, where

Встановлюється над породоруйнувальним інструментом (не показано). Під час буріння обертальний момент передається через перехідник 1, пустотілий вал 3, пальці 5, втулку 4, розподільну головку 11, корпус 19 на нижнє ковадло 21. Осьове навантаження передається через перехідник 1, захисний стакан 2, розподільну головку 11, корпус 19 на нижнє ковадло 21. Під час буріння шариковий клапан 23 відсутній, тому промивальна рідина проходить через перехідник 1, пустотілий вал 3, пустотілу тягу 14, центральний канал 18 в бойку 17 і /о0 через сідло 22 у нижньому ковадлі 21 виходить на вибій свердловини.Mounted above rock-crushing tool (not shown). During drilling, the torque is transmitted through adapter 1, hollow shaft 3, fingers 5, sleeve 4, distribution head 11, housing 19 to the lower anvil 21. Axial load is transmitted through adapter 1, protective cup 2, distribution head 11, housing 19 to the lower anvil 21. During drilling, the ball valve 23 is absent, so the flushing fluid passes through the adapter 1, hollow shaft 3, hollow shaft 14, the central channel 18 into the punch 17 and /o0 through the seat 22 in the lower anvil 21 goes to the wellhead.

Для підготовки до запуску гідравлічного вібратора бурильну колону натягують і перехідник 1 з пустотілим валом З переміщується вгору, відносно решти деталей пристрою, а шарики 7 виштовхуються із проточки на валуTo prepare for the start of the hydraulic vibrator, the drill string is pulled and the adapter 1 with the hollow shaft Z is moved up, relative to the rest of the device, and the balls 7 are pushed out of the groove on the shaft

З. При цьому стопорне кільце 8 підіймається вгору і стискає пружину 9. В результаті, впускний клапан 10 вивільняється і вібратор готовий до запуску. Для цього необхідно через нагнітальну лінію скинути шариковий /5 Клапан 23, який перекриє сідло 22 у нижньому ковадлі 21. При цьому підвищиться тиск рідини та бойок 17 почне рухатись вгору стискаючи пружину 15. Рідина з надпоршневої порожнини викидається у свердловинну через канал 12 у розподільній головці 11. В верхньому положенні поршень 16 зіткнеться з випускним клапаном 13. При цьому, під дією пружини 15, впускний клапан 10 відкриється, а випускний клапан 13 - закриється. Потім бойок 17 нанесе удар по верхньому ковадлу 20. Після цього рідина буде поступати у надпоршневу та підпоршневу 2о порожнини, але за рахунок того, що площа поршня 16 зверху більше ніж його площа знизу, він почне рухатись вниз і нанесе удар по нижньому ковадлу 21. При цьому, поршень 16, за допомогою пустотілої тяги 14, закриє впускний клапан 10 і відкриє випускний клапан 13 Далі цикл роботи гідравлічного вібратору повторюється.C. At the same time, the locking ring 8 rises up and compresses the spring 9. As a result, the inlet valve 10 is released and the vibrator is ready to start. For this, it is necessary to drop the ball /5 valve 23 through the injection line, which will cover the seat 22 in the lower anvil 21. At the same time, the pressure of the liquid will increase, and the striker 17 will begin to move upward, compressing the spring 15. The liquid from the superpiston cavity is ejected into the wellbore through channel 12 in the distribution head 11. In the upper position, the piston 16 will collide with the exhaust valve 13. At the same time, under the action of the spring 15, the intake valve 10 will open, and the exhaust valve 13 will close. Then the hammer 17 will strike the upper anvil 20. After that, the liquid will flow into the above-piston and under-piston 20 cavities, but due to the fact that the area of the piston 16 on top is greater than its area below, it will begin to move down and strike the lower anvil 21. At the same time, the piston 16, with the help of the hollow rod 14, will close the inlet valve 10 and open the outlet valve 13. Then the cycle of the hydraulic vibrator is repeated.

Після ліквідації прихвату, бурильна колона подається вниз, що приводить до повернення вузла блокування пустотілого валу З на впускному клапані 10 у початкове положення. Далі гідравлічний вібратор витягається із ов свердловини, з нього без розбирання виймається шариковий клапан 23 (достатньо нахилити гідравлічний вібратор, піднявши його за нижнє ковадло 21). Гідравлічний вібратор знову готовий до використання. тAfter eliminating the hook, the drill string is fed down, which leads to the return of the locking assembly of the hollow shaft C on the inlet valve 10 to its initial position. Next, the hydraulic vibrator is pulled out of the well, and the ball valve 23 is removed from it without disassembly (it is enough to tilt the hydraulic vibrator by lifting it by the lower anvil 21). The hydraulic vibrator is ready for use again. t

Застосування запропонованої корисної моделі дозволяє уникнути необхідності розбирання пристрою для заміни вузла блокування пустотілого валу на впускному клапані при подальшому його використанні і, як наслідок, - зменшити витрати на допоміжні операції. ю «в)The use of the proposed useful model allows you to avoid the need to disassemble the device for replacing the block of the hollow shaft on the intake valve during its further use and, as a result, to reduce the costs of auxiliary operations. i "c)

Claims

The formula of the invention "- Hydraulic vibrator, which contains a case with upper and lower anvils, in which a piston with a t) 35 striker is placed, inlet and outlet valves installed on a hollow shaft, an adapter with a protective cup and "- a hollow shaft installed with the possibility of transmission rotation and longitudinal movement in the bushing of the distribution head connected to the body and the hollow shaft locking assembly on the intake valve, which is characterized by the fact that the hollow shaft locking assembly is made in the form of a spring-loaded relative to the bushing of the distribution head locking ring with an internal conical surface, using in which the balls are fixed in the groove made on the hollow shaft. with and?

- 1 -

(c) sl

60 b5