[go: up one dir, main page]

SU987069A1 - Percussive hole-bottom mechanism - Google Patents

Percussive hole-bottom mechanism Download PDF

Info

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
Application number
SU813326341A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Давид Иосифович Коган
Олег Павлович Леонтьев
Семен Джангирович Эрендженов
Жан Данилович Буцаев
Original Assignee
За витель и П. Леонтьев, С. Д. Эрендженов Ж. Д. Буцаев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by За витель и П. Леонтьев, С. Д. Эрендженов Ж. Д. Буцаев filed Critical За витель и П. Леонтьев, С. Д. Эрендженов Ж. Д. Буцаев
Priority to SU813326341A priority Critical patent/SU987069A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU987069A1 publication Critical patent/SU987069A1/en

Links

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)

1. Забойный ударный механизм, содержаший корпус, подпружиненный боек, клапанную коробку, клапан и понизитель расхода с подпружиненным клапаном, отличающийс  тем, что, с целью повышени  ударной мощности при бурении с применением газожидкостного промывочного агента , клапан св зан с возможностью ограниченного осевого перемещени  с подпружиненным клапаном понизител  расхода. 2. Механизм по п. 1, отличающийс  тем, что он снабжен подпружиненным обратным1. A downhole impactor comprising a housing, a spring-loaded striker, a valve box, a valve and a flow reducer with a spring-loaded valve, characterized in that, in order to increase the impact power when drilling using a gas-liquid flushing agent, the valve is connected with the possibility of limited axial movement with spring loaded flow control valve. 2. The mechanism according to claim 1, characterized in that it is provided with a spring-loaded reverse клапаном, установленным в клапанной коробке с возможностью взаимодействи  с клапаном .valve installed in the valve box with the ability to interact with the valve. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 1.Граф Л. Э. и др. Гидроударные мащины и инструменты, М., «Недра, 1972, с. 53.1. Graf L. E. and others. Hydraulic impact machines and tools, M., “Nedra, 1972, p. 53. 2.Граф Л. Э. и др. Гидроударные мащины и инструмент. М., «Недра, 1972, с. 63 (прототип).2. Graf L. E. and others. Hydraulic impact machines and tools. M., “Nedra, 1972, p. 63 (prototype).
SU813326341A 1981-07-14 1981-07-14 Percussive hole-bottom mechanism SU987069A1 (en)

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)

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