SU987069A1 - Percussive hole-bottom mechanism - Google Patents
Percussive hole-bottom mechanism Download PDFInfo
- Publication number
- SU987069A1 SU987069A1 SU813326341A SU3326341A SU987069A1 SU 987069 A1 SU987069 A1 SU 987069A1 SU 813326341 A SU813326341 A SU 813326341A SU 3326341 A SU3326341 A SU 3326341A SU 987069 A1 SU987069 A1 SU 987069A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- valve
- spring
- loaded
- pressure
- striker
- Prior art date
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims description 17
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 9
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 7
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 241000566515 Nedra Species 0.000 claims 2
- 238000009527 percussion Methods 0.000 description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Description
(54) ЗАБОЙНЫЙ УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ(54) WATCH SHOCK MECHANISM
1one
Изобретение относитс к технике дл бурени разведочных скважин, а именно к забойным ударным буровым механизмам.The invention relates to a technique for the drilling of exploration wells, namely to downhole percussion drilling mechanisms.
Известен гидроударный забойный буровой механ--м (гидроударник) пр мого действи , включающий корпус, подпружиненные клапан и поршень-боек, цилиндр и наковальню, обеспечивающий эффективное бурение разведочных скважин с использованием в качестве промывочной жидкости технической воды 1.A well-known downhole hydraulic percussion drilling machine (m) is a direct action, comprising a housing, a spring-loaded valve and a piston head, a cylinder and an anvil, which provides effective drilling of exploration wells using process water 1 as a washing liquid.
Однако его применение с газожидкостными промывочными агентами практически невозможно из-за высоких скоростей истечени агента в нерабочие периоды цикла (свободный и обратный ходы), из-за чего резко возрастает гидродинамическое давление на клапан и порщень-боек и дл осуществлени их возврата в исходное положение, по окончании рабочего хода, требуетс значительное увеличение нат гов и жесткостей пружин, что в свою очередь поиводит к значительному снижению мощности и КПД ударного механизма.However, its use with gas-liquid flushing agents is practically impossible because of the high flow rates of the agent during off-cycle periods (free and reverse strokes), due to which the hydrodynamic pressure on the valve and pressure point drastically increases, at the end of the working stroke, a significant increase in the tension and stiffness of the springs is required, which in turn leads to a significant decrease in the power and efficiency of the impact mechanism.
Известен забойный ударный механизм, содержащий корпус, подпружиненный боек.Known downhole percussion mechanism, comprising a housing, a spring-loaded head.
клапанную коробку, клапан и понизите.чь расхода с подпружиненны.м клапаном |2.valve box, valve and lower flow rate with spring loaded valve | 2.
Недостатком данного гидроударника при его использовании с пеной вл етс невозможность обеспечени его стабильной работы , так как применение газожидкостного промывочного агента практически исключает возникновение гидравлических ударов , необходимых дл функционировани понизител , а наличие в седле клапана 10 понизител проходных отверстий обуславливает расход промывочного агента на фазе свободного и холостого ходов бойка.The disadvantage of this hydraulic hammer when using it with foam is the impossibility of ensuring its stable operation, since the use of a gas-liquid flushing agent practically eliminates the occurrence of hydraulic shocks necessary for the operation of the reducer, and the presence in the saddle of the valve 10 of the reducer of through holes causes the flushing agent flow during free and idle striker strikes.
Цель изобретени - повыщение ударной мощности и надежности работы забойного ударного механизма.The purpose of the invention is to increase the impact power and reliability of the downhole impact mechanism.
1515
Поставленна цель достигаетс тем, что в забойном ударном механизме, содержащем корпус, подпружиненный боек, клапанную коробку, клапан и понизитель расхода с подпружиненным клапаном, клапан св зан 20 с возможностью ограниченного осевого перемещени с подпружиненным клапаном понизител расхода, кроме того механизм снабжен подпружиненным обратным клапаном , установленным в клапанной коробке с возможностью взаимодействи с клапаном .The goal is achieved by the fact that in a downhole percussion mechanism comprising a housing, a spring-loaded striker, a valve box, a valve and a flow reducer with a spring-loaded valve, the valve is connected 20 with the possibility of limited axial movement with a spring-loaded valve of the flow attenuator, in addition, the mechanism is equipped with a spring-loaded non-return valve installed in the valve box with the ability to interact with the valve.
На фиг. 1 изображен механизм, общий вид; на фиг. 2 - вариант узла клапана с Подпружиненным обратным клапаном.FIG. 1 shows the mechanism, a general view; in fig. 2 shows a valve assembly with a spring loaded check valve.
Устройство содержит корпус 1 механизма , который соедин етс с узлом наковальни 2 и цилиндром 3, а последний соедин етс с патрубком 4.The device comprises a housing 1 of a mechanism that is connected to an anvil assembly 2 and a cylinder 3, and the latter is connected to a nozzle 4.
Внутри цилиндра 3 ходит боек 5, опирающийс на силовую пружину 6. Сверху на цилиндр опираетс узел клапана, включающий клапанную коробку 7, пружину 8, нижний клапан 9 и клапан 10 понизител расхода . Клапаны 9 и 10 имеют возможность ограниченного продольного перемещени относительно друг друга, что обеспечиваетс шлицами 11 и крыщкой 12: полости А и Б внутри клапанной коробки 7 и клапана 9 сообщаютс между собой. Клапан 9 взаимодействует с порщнем-бойком 5.Inside cylinder 3, there is a striker 5 supported on a power spring 6. A valve assembly, including a valve box 7, a spring 8, a lower valve 9 and a valve 10 in the flow reducer, rests on top of the cylinder. The valves 9 and 10 have the possibility of limited longitudinal movement relative to each other, which is provided by the splines 11 and the lid 12: the cavities A and B inside the valve box 7 and the valve 9 communicate with each other. Valve 9 interacts with the brisk psi 5.
В верхней части клапанной коробки 7 имеетс седло 13 клапана 10, взаимодействующего с корпусом 7; в момент взаимодействи полость напорной магистрали В изолируетс от полостей А, Б.In the upper part of the valve box 7 there is a seat 13 of the valve 10 interacting with the housing 7; at the moment of interaction, the cavity of the pressure line B is isolated from the cavities A, B.
На фиг. 2 показан вариант выполнени устройства с дополнительным подпружиненным шаровым клапаном 14, установленном в канале клапанной коробки, соедин ющем внутреннюю полость А клапанной коробки 7 и полость В напорной магистрали. Под клапаном 14 расположен стерженьтолкатель 15.FIG. 2 shows an embodiment of the device with an additional spring-loaded ball valve 14 installed in the channel of the valve box connecting the internal cavity A of the valve box 7 and the cavity B of the pressure line. Under the valve 14 is located the pusher 15.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Перед началом бурени шлицевой разъем наковальни 2 механизма раскрыт, боек 5 находитс в нижнем положении, клапаны 9 и 10 пружиной 8 перемещены в крайнее верхнее положение и промывочный агент (газожидкостна смесь) свободно поступает через узел клапана и боек 5 на забой, осуществл очистку скважины от щлама.Before the start of drilling, the spline connector of the anvil 2 of the mechanism is opened, the face 5 is in the lower position, the valves 9 and 10 are moved to the extreme upper position by the spring 8 and the flushing agent (gas-liquid mixture) flows freely through the valve assembly and the head 5 to the bottomhole, having cleaned the well from schlama
При постановке механизма на забой щлицевой разъем наковальни 2 смыкаетс , боек 5 перемещаетс вверх до встречи с клапаном 9 и происходит перекрытие потока агента, в зонах Л, и В над клапаном 9 повышаетс давление и боек 5 с клапанами 9 и 10 совместно движутс вниз, осуществл рабочий ход. После того как клапан 10 понизител своей конической частью с дет в седло 13 произойдет разъединение зоны В, где сохранитс высокое давление, с зонами А и Б, где давление упадет, так как в этот момент боек 5 отрываетс от клапана 9 и движетс дальше вниз по инерции (свободный ход). После завершени свободного хода и нанесени удара по наковальне 2 боек 5 под действием силовой пружины 6 движетс вверх (обратный ход); на этом пути он подхватывает клапан 9, с которым перемешаетс вверх до упора в нижний торец клапана 10 понизител расхода и наносит удар по последнему. В результате этого между седлом 13 и клапаном 10 образуетс щель, в которую устремл етс промывочный агент; давление в зонах А к Б, поднимаетс , клапан 9 прижимаетс к бойку бив результате выравнивани давлений в зонах А, Б ц В клапан 10 пружиной 8 возвращаетс в исходное положение, а боек 5 с клапаном 9 движетс вниз (рабочий ход) и цикл вновь повтор етс в той же последовательности.When the mechanism is set on the bottom, the slot connector of the anvil 2 closes, the head 5 moves upwards to meet with the valve 9 and the flow of the agent overlaps, in zones L and B above the valve 9 pressure rises and the head 5 moves together with valves 9 and 10 working stroke. After the valve 10 of the reducer, with its conical part, connects the seat 13 to the separation of zone B, where the high pressure is maintained, from zones A and B, where the pressure drops, as at this moment the firing pin 5 detaches from valve 9 and moves further down inertia (free running). After completing the free stroke and striking the anvil 2, the firing pin 5 under the action of the force spring 6 moves upward (reverse); on this way, he picks up the valve 9, with which he mixes up to the stop at the lower end of the valve 10 of the flow reducer and strikes the latter. As a result, a gap is formed between the seat 13 and the valve 10, into which the flushing agent rushes; the pressure in zones A to B rises, the valve 9 is pressed against the striker biv as a result of equalizing the pressures in zones A, B c C in the same sequence.
Возможно конструктивное выполнениеPossible constructive performance
пары составных клапанов 9 и 10 с гидравлическим , а не механическим взаимодействием в конце подъема клапана 9 с бойком 5. Если дл обеспечени максимальной мощности ударного механизма в .напорнойa pair of composite valves 9 and 10 with hydraulic, rather than mechanical interaction at the end of the valve 9 lift with the striker 5. If for ensuring maximum power of the percussion mechanism in the pressure head
магистрали поддерживаетс высокое давление и дл отрыва клапана 10 от седла 13, в конце обратного хода, необходимо значительное усилие целесообразно применение варианта устройства с дополнительным шаровым клапаном 14, показанным наthe line is maintained at a high pressure and for tearing the valve 10 away from the seat 13, at the end of the return stroke, considerable force is needed, it is advisable to use a variant of the device with an additional ball valve 14 shown in
фиг. 2. Устройство при этом работает следующим образом.FIG. 2. The device operates as follows.
Начальные этапы рабочего цикла такие же как и у клапанов с механическим взаимодействием .The initial stages of the operating cycle are the same as for valves with mechanical interaction.
В конце обратного хода бойка 5 с клапаном 9, последний своей крышкой 12 упираетс в стержень-толкатель 15, который в свою очередь перемешает вверх из своего седла подпружиненный шаровойAt the end of the return stroke of the striker 5 with the valve 9, the latter rests on the pushing rod 15 with its lid 12, which in turn will move the spring-loaded ball up from its saddle
0 клапан 14. За счет этого осуществл етс сообщение зон S и Л, давление в них выравниваетс и клапан 10 пружиной 8 пере.мещаетс в верхнее положение, а клапан 9 прижимаетс возросшим давлением к бойку 5 и вместе с ним движетс вниз (рабо чий ход).0 valve 14. Due to this, the zones S and L are communicated, the pressure in them is equalized and the valve 10 is moved by the spring 8 to the upper position, and the valve 9 is pressed by the increased pressure to the striker 5 and moves downwards with it (working ).
Наличие составного двухступенчатого клапана, обеспечивающего отсоединение напорной магистрали от рабочей камеры механизма в периоды свободного и обрат0 него ходов позвол ет использовать в качестве промывочного агента газожидкостные смеси (в том числе - со сжиженной зоной в нижней части бурильной колонны), что в свою очередь позвол ет добитьс высокой забойной мощности ударного механиз5 ма в результате совершенствовани его рабочего цикла (посто нное давление в надклапанной зоне в течение всего периода разгона поршн -бойка), возможности увеличени длины рабочего хода с сохранением посто нным усили разгона, возможности эксплуатации устройства при высоком давлении в напорной магистрали.The presence of a composite two-stage valve that ensures the separation of the pressure line from the working chamber of the mechanism during periods of free and reverse strokes allows the use of gas-liquid mixtures (including a liquefied zone in the lower part of the drill string) as a flushing agent, which in turn allows achieve a high downhole power of the percussion mechanism as a result of the improvement of its working cycle (constant pressure in the valve valve nadklapannogo zone during the entire period of acceleration of the piston –block) awns increasing stroke length while maintaining constant acceleration force capabilities of the device operation at high pressure in the pressure line.
Все это позвол ет увеличить энергию единичного удара механизма, что приводит к увеличению скорости бурени .All this allows to increase the energy of a single blow of the mechanism, which leads to an increase in the speed of drilling.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813326341A SU987069A1 (en) | 1981-07-14 | 1981-07-14 | Percussive hole-bottom mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813326341A SU987069A1 (en) | 1981-07-14 | 1981-07-14 | Percussive hole-bottom mechanism |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU987069A1 true SU987069A1 (en) | 1983-01-07 |
Family
ID=20972488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU813326341A SU987069A1 (en) | 1981-07-14 | 1981-07-14 | Percussive hole-bottom mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU987069A1 (en) |
-
1981
- 1981-07-14 SU SU813326341A patent/SU987069A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3327790A (en) | Liquid percussion motor | |
US4821812A (en) | Down hole drill improvement | |
US4450920A (en) | Hydraulic reciprocating machines | |
SU987069A1 (en) | Percussive hole-bottom mechanism | |
US3154153A (en) | Percussion drilling apparatus | |
SU1539303A1 (en) | Hydraulic percussive tool | |
RU2011779C1 (en) | Hydraulic hammer | |
JPS63501859A (en) | impact device | |
SU1218095A2 (en) | Pneumatic percussive mechanism | |
SU1657584A1 (en) | Hydraulic hammer | |
SU1435709A2 (en) | Hydraulic vibrator pile hammer | |
SU1452968A1 (en) | Percussive device for hydromechanical rock breaking | |
CA1328102C (en) | Down hole drill improvement | |
RU1810456C (en) | Hydraulic hammer | |
SU1760067A1 (en) | Hydraulic percussion unit | |
SU1670075A1 (en) | Hydraulic hammer | |
RU1795069C (en) | Hydraulic hammer using aerated wash fluid during drilling | |
SU1059111A1 (en) | Hydraulic percussive machine | |
SU1749440A1 (en) | Hydraulic striker for drilling with aerated flushing fluid | |
SU757677A1 (en) | Hydraulic impact device for eliminating tool stalling | |
SU649813A1 (en) | Direct-action hydraulic percussive device | |
RU2097520C1 (en) | Down-the-hole shock machine | |
SU899891A1 (en) | Volumetric hydraulic percussive mechanism of drilling machine | |
SU641057A1 (en) | Hydraulic percussion device | |
SU1017795A1 (en) | Hydropneumatic percussive mechanism |