Гідродинамічний вібробур

Гідродинамічний вібробур, який складається з корпуса, перехідників, клапана, клапанної втулки, пружин та шліцьового сполучення і відрізняється тим, що корпус має циліндричну камеру, в якій розташовано клапан з клапанною втулкою, сполучену з порожниною в шліцьовій втулці і улаштовано під нею так, що її торцева площина утворює верхню відбивну поверхню, а дно камери є нижньою відбивною поверхнею. (19) (21) 2000052665 (22) 11.05.2000 (24) 15.05.2001 (33) UA (46) 15.05.2001, Бюл. № 4, 2001 р. (72) Давиденко Олександр Миколайович, Сліпенький Віталій Степанович, Безсонов Юрій Данилович, Сірик Віктор Федорович (73) НАЦІОН АЛЬНА ГІРНИЧА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ 37966 рази в порівнянні з гідроударниками та збільшити ресурс роботи в 20-100 разів в порівнянні з золотниковим вібробуром типу ВГ-1. Робота гідродинамічного вібробура здійснюється наступним чином. Вібробур спускають у свердловину і не доводячи до вибою на 20-30 см подають промивну рідину. При цьому за рахунок шліцьового сполучення шліцьової втулки 4 з корпусом 6 клапан 8 під дією пружини 3 піднімається вгору на величину вільного ходу шліцьової втулки, між нижнім торцем клапана і верхнім торцем клапанної втулки 11 утворюється щілина, через яку вільно протікає промивна рідина до вибою свердловини. При постановці бурового долота, яке приєднано до корпусу 6 за допомогою різьби, шліцьова втулка 4 переміщується вниз, своїм нижнім торцем тисне на клапан 8 і клапан перекриває отвір у клапанній втулці 11 - утворюється гідравлічний удар, який у вигляді пружної хвилі тиску рухається вверх до зустрічі з верхньою відбивною поверхнею 7. Пружна хвиля гідравлічного удару відбивається від верхньої відбивної поверхні 7 і рухається вниз до зіткнення з нижньою відбивною поверхнею 9, відбивається від неї і рухається вверх до зіткнення з верхньою відбивною поверхнею 7. Такі процеси повторюються поспіль кілька разів. Динамічне навантаження, яке утворюється за рахунок дії гідравлічного удару та його відбить, передається через корпус вібробура 6 до бурового долота і виконує корисну роботу по руйнуванню гірських порід вибою свердловини. Кількість відбить k пружної хвилі гідравлічного удару вибирають із співвідношення: 2 SrcL k= , m де: с - швидкість розповсюдження пружних хвиль у промивній рідині; S - площа поперечника камери; r - густина промивної рідини; m - маса клапана; L - довжина камери. Число відбить хвиль гідравлічного удару вибирають від 2 до 7 з тим, щоб величина динамічного навантаження на бурове долото та ударна потужність вібробура були найбільшими, при цьому коефіцієнт корисної дії вібробура досягає 80-90%. Величина динамічного навантаження за таких умов у 2-6 разів, а ударна потужність у 2-8 разів вищі, ніж для гідроударників з такими ж показниками технічних характеристик. При подальшому збільшенні числа відбить величина динамічного навантаження зростає в незначній мірі і становить 5-8% від найбільшого навантаження. В порівнянні з золотниковими вібробурами гідродинамічний вібробур не має золотників, що обертаються, тому ресурс його роботи набагато разів більший при таких параметрах його роботи, тобто подачі промивної рідини для забезпечення його активної роботи, і становить тисячі годин замість десятків годин для золотникових вібробурів. 2 37966 Фіг. 2 Фіг. 1 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3