гидроударник

Формула изобретения

Гидроударник для бурения скважин, включающий корпус, переводник, установленный в корпусе посредством шпонки шток, размещенный внутри корпуса подпружиненный относительно штока ударник с проходным каналом, перекидной клапан, соединенный осью с кривошипом, отличающийся тем, что кривошип нижним концом шарнирно соединен со штоком, а перекидной клапан размещен в проходном канале ударника, при этом проходной канал ударника имеет переменное сечение с наиболее широкой частью, находящейся на высоте закрытия перекидного клапана при верхнем положении ударника, и с наиболее узкой - в верхней части ударника, который на наружной поверхности имеет паз для размещения в нем установленного на корпусе направляющего штифта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к скважинному оборудованию, а именно гидроударникам для бурения скважин.

Известно устройство [1], которое снабжено перекидным клапаном, недостатком этого устройства является незначительная величина гидроудара.

Также известен гидроударник [2], недостатком которого является незначительная величина ударов.

Цель изобретения - создание гидроударника, создающего большой перепад давления и большую динамическую нагрузку.

Указанная цель достигается тем, что кривошип нижним концом шарнирно соединен со штоком, а перекидной клапан размещен в проходном канале ударника, при этом проходной канал ударника имеет переменное сечение с наиболее широкой частью, находящейся на высоте закрытия перекидного клапана при верхнем положении ударника, и с наиболее узкой - в верхней части ударника, который на наружной поверхности имеет паз для размещения в нем установленного на корпусе направляющего штифта.

Существенным отличием заявляемого изобретения является то, что перекидной клапан в верхнем положении ударника закрывается на широком месте его проходного канала и не может открываться за счет гидравлических сил. Для открытия перекидного клапана ударник должен занять нижнее положение, то есть закрытие и открытие проходного канала ударника осуществляется синхронно с его возвратно-поступательным движением, ударами за счет этого увеличивается время закрытого состояния клапана, соответственно амплитуда давления гидроудара и сила удара ударника.

На чертеже показана конструктивная схема гидроударника.

Гидроударник состоит из корпуса 1, шток 2 установлен в корпусе при помощи шпонки 3, которая предохраняется от выпадения втулкой 4. В свою очередь, втулка 4 фиксируется пружинным кольцом 5, шток имеет уплотнение 6. Внутри корпуса установлен ударник 8, который подпружинен пружиной 9, ударник имеет проходной канал 7 и уплотнение 10, кривошип 11 соединен со штоком пальцем 12. Перекидной клапан 13 соединен с кривошипом 11 с осью 14. Корпус в верхней части имеет переводник 15. В наружной части ударника имеется паз 17, в который водит штифт 16, установленный на корпусе. Шток в нижней части имеет резьбу для соединения долота.

Устройство работает следующим образом. В исходном положении пружина 9 разжата, ударник 8 в верхнем положении, клапан 13 закрыт. При восстановлении циркуляции клапан 13 не открывается за счет гидравлических сил, открытие происходит после перемещения ударника вниз, при уменьшении угла между осью гидроударника и перекидного клапана.

При верхнем положении ударника клапан закрыт, происходит гидроудар. За счет этого ударник совершает удар на шток. Время закрытия и открытия клапана, время гидроудара связаны с временем движения ударника. В устройстве движения ударника и перекидного клапана происходят в такт, за счет этого увеличиваются время закрытого состояния клапана, соответственно амплитуда гидроудара и сила удара ударника.

Источники информации

1. Султанов Б.З., Габдрахимов М.С., Сафиуллин Р.Р., Галеев А.С. Техника управления динамикой бурильного инструмента при проводке глубоких скважин. - М.: Недра,1997, с.116-117.

2. Патент РФ №2167255, 20.05.2001.