Гидроимпульсатор

(51) Е 21 С 45/00 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ осевым каналом, размещнный в трубчатом корпусе ударник во взаимодействии с подводящими и выхлопными каналами для объмного энергоносителя и одновременно посредством плунжера с ударной камерой нагнетания, в котором согласно изобретению, камера ударного нагнетания жстко связана с трубчатым корпусом, а плунжер ударного нагнетания выполнен свободным от ударника, и подпружинен в его сторону, при этом подводящие патрубки энергоносителя на границах перемещения ударника выведены на золотниковый газораспределитель, золотник которого соединн с регулируемым приводом скорости своего перемещения. Использование изобретения позволит эффективно применить новое устройство для бурения глубоких скважин, используя для передачи ударной пиковой нагрузки на буровой инструмент,размещенный на выходе из буровой трубы, через столб жидкости внутри е. При этом, создатся возможность для, более эффективного возвратнопоступательного ударного бурения. Устройством обеспечивается регулирование частоты пиковых нагрузок в соответствии с рабочей частотой бурового инструмента и инерционной массой ударопередающей жидкости, которая в свою очередь меняется с увеличением глубины бурения.(72) Казбекова Гульзия Куанышевна Гуменников Евгений Степанович(73) Дочернее государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Институт горного дела им. Д.А.Кунаева Республиканского государственного предприятия Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан(57) Изобретение относится к гидронагнетательным машинам и предназначено преимущественно для горной промышленности для импульсного нагнетания буровых растворов при бурении скважин с поверхности земли. Техническая задача, решаемая изобретением,является подача высокоэнергичной импульсной струи буровой жидкости в наземной части бурового става с целью использования ее пиковой энергии в его конце для разрушения забоя проходимой скважины. Устранение указанных недостатков прототипа решается устройством, которое включает в себя трубчатый корпус и цилиндрическую камеру ударного нагнетания, оборудованную выпускным 23653 Изобретение относится к гидронагнетательным машинам высокого напора и предназначено преимущественно для нагнетания буровых растворов при бурении скважин, а также для нагнетания асорбентов для очистки пластовых вод. Известен гидроимпульсатор высокой мощности по А.с. СССР за 1302773, Е 21 С 45/00, 1984 г,который по числу существенных признаков и назначению устройства принят за прототип,содержащий трубчатый корпус с упругоподатливым соединением с цилиндрической камерой ударного нагнетания, оборудованной выпускным осевым каналом, размещнный в трубчатом корпусе ударник во взаимодействии с подводящими и выхлопными каналами для объмного энергоносителя и одновременно посредством связанного с ударником плунжера с возможностью взаимодействия с ударной камерой нагнетания. Недостатком прототипа является высокая и при этом нерегулируемая частота импульсов с малой расходной массой жидкости в каждом импульсе,что неприемлемо для бурения глубоких эксплуатационных скважин,у которых исполнительный породоразрушающий инструмент находится на большом удалении от импульсатора. Техническая задача, решаемая изобретением,является подача высокоэнергичной импульсной струи буровой жидкости в наземной части бурового става с целью использования е пиковой энергии в его конце для разрушения забоя сооружаемой скважины. Устранение указанных недостатков прототипа решается устройством, которое включает в себя трубчатый корпус и цилиндрическую камеру ударного нагнетания, оборудованную выпускным осевым каналом, размещнный в трубчатом корпусе ударник во взаимодействии с подводящими и выхлопными каналами для объмного энергоносителя и одновременно посредством плунжера с ударной камерой нагнетания, в котором согласно изобретению, камера ударного нагнетания жстко связана с трубчатым корпусом, а плунжер ударного нагнетания выполнен свободным от ударника, и подпружинен в его сторону, при этом подводящие патрубки энергоносителя на границах перемещения ударника выведены на золотниковый газораспределитель, золотник которого соединн с регулируемым приводом скорости своего перемещения. Новый признак раздельного исполнения ударника и плунжера позволяет увеличить путь пробега ударника для нанесения более мощного удара. Индивидуальное подпружинивание плунжера задат минимальное время производство импульса за счт с одной стороны силы пружины, а с другой стороны свободным безнапорным всасыванием порции бурового раствора в ударную камеру. При этом время перемещения ударника в верхнюю точку и время пути до соударения с плунжером должно быть больше минимального плунжерного на некоторую величину. 2 Попеременный впуска и выхлопа энергоносителя с обеих сторон ударника с помощью золотника, управляемого кулисным механизмом,обеспечивает необходимую синхронизацию времени срабатывания импульсатора, как между его механизмами, так и согласование с временем готовности забойного породоразрушающего инструмента к восприятию рабочего импульса на противоположном конце буровой колонны. На приведнном чертеже показан общий вид устройства в разрезе. Гидроимпульсатор включает в себя трубчатый корпус 1, с жстко закрепленным оголовком 2 . Внутрь корпуса 1 помещн массивный ударник 3 с ударной головкой 4, а в оголовке 2 в е цилиндрической полости 5 размещается плунжер 6 с ударной пятой 7. Между торцевым кольцом оголовка 2 и пятой 7 помещена всасывающая пружина 8. В нижней части оголовка 2 смонтирован в осевом канале обратный напорный клапан 9, а далее тело оголовка ниже клапана 9 переходит в крепжное устройство 10 с верхней трубой бурового става (не показан), например, в трубную коническую резьбу. Полость 5 снабжена всасывающим клапаном 12,связывающим е с мкостью для жидкости (не показана) патрубком 13. Граничные участки полости корпуса 1 соединены патрубками 14 и 15 с газораспределительным устройством 16, который включает в себя два поршня 17, жстко связанные общим штоком 18. Поршни выполнены в виде стаканов, обращенных рбрами в противоположные стороны, при этом в стенках стаканов-поршней выполнены выхлопные отверстия 19. Шток 18 имеет продолжение 21 в одном из направлений, на котором крепится проушина 21, соединнная с кулисным механизмом 22. Полость газораспределителя между поршнями 17 соединена с источником нагнетания энергоносителя (не показан) патрубком 23. При вращении кривошипного вала кулисного механизма 22 с задающей скоростью поршни 17 попеременно включают и выключают подачу объмного энергоносителя в обеих сторонах полости относительно ударника 3, при этом отключнная полость соединяется с выхлопом через отверстия 19 в атмосферу. При подаче энергоносителя снизу ударника плунжер 6 силой пружины 8 поднимается вверх и производит всасывание жидкости через патрубок 13. Обратное переключение патрубков 14 и 15 меняет направление движения ударника 3,производится ударное перемещение плунжера 6 с производством импульсного нагнетания жидкости через обратный клапан 9 внутрь бурового става (не показан). Использование изобретения позволит эффективно применить новое устройство для бурения глубоких скважин, используя для передачи ударной пиковой нагрузки на буровой инструмент,размещенный на выходе из буровой трубы, через 23653 столб жидкости внутри е. При этом, создатся возможность для более эффективного возвратнопоступательного ударного бурения. Устройством обеспечивается регулирование частоты пиковых нагрузок в соответствии с рабочей частотой бурового инструмента и инерционной массой ударопередающей жидкости, которая в свою очередь меняется с увеличением глубины бурения. осевым каналом, размещнный в трубчатом корпусе ударник во взаимодействии с подводящими и выхлопными каналами для объмного энергоносителя и одновременно посредством плунжера с ударной камерой нагнетания,отличающийся тем, что камера ударного нагнетания жстко связана с трубчатым корпусом, а плунжер ударного нагнетания выполнен свободным от ударника и подпружинен в его сторону, при этом подводящие патрубки энергоносителя на границах ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ перемещения ударника выведены на золотниковый Гидроимпульсатор,включающий в себя газораспределитель, золотник которого соединн с трубчатый корпус и цилиндрическую камеру регулируемым приводом скорости своего ударного нагнетания, оборудованную выпускным перемещения.