Гідравлічний генератор високонапірних пульсуючих струменів

Гідравлічний генератор високонапірних пульсуючих струменів, який включає корпус, обичайку і рухому діафрагму з вікнами, який відрізняється тим, що корпус розташований в обичайці, виконаний з внутрішньою поперечною роз'єднувальною перегородкою та принаймні трьома вікнами, роз ташованими ВІДПОВІДНО на протилежних сторонах перегородки, має прикріплений до нього опорний диск, на якому на рівні середнього вікна рухомо встановлена діафрагма з вікнами, наскрізними отворами та приєднаними до неї лопатями з можливістю перекриття середнього вікна корпусу в моменти и повороту, яка утворює з обичайкою проточний канал, котрий сполучає ПІДВІДНИЙ І ВІДВІДНИЙ канали корпусу, в якому розміщені лопаті, при цьому створюється замкнена пола порожнина між діафрагмою та опорним диском, а роз'єднувальна перегородка має зворотний клапан Винахід відноситься до галузі нафтогазової промисловості і може бути використаний при бурінні свердловин та гідравлічному впливу на пласт, можливо також використання в народному господарстві, наприклад, в гірничій справі при видобуванні корисних копалин, в сільському господарстві при зрошенні та поливі земель Відомий гідравлічний пристрій для створення високонапірних струменів [МКВ Е 21 В 7/18 А с СССР № 927950 опубл 15 05 82 р бюл №18], який включає корпус, перехідник, полий клапан, насадки, полий поршень, зв'язаний з полим штоком, зливний клапан з тягою, яка проходить, всередині полого поршня і штока, при цьому, в перехіднику виконаний обвідний канал Недолік пристрою полягає у великій КІЛЬКОСТІ рухомих вертно-поступальних і складних взаємодіючих вузлів та деталей, у складній конфігурації, малих перетинах і великій протяжності каналів звідси загальна складність пристрою та недостатня працездатність і ефективність до того ж відносно малий об'єм рідини в імпульсі Відомий також гідравлічний пристрій - пдроімпульсатор - для руйнування гірських порід пульсивними струменями високого тиску [МКВ Е 21С 45/00, а с СССР № 1654577, опубл 07 06 91 г бюл №21], який включає пдропневмоакумулятор, з'єднаний з генератором коливань В корпусі генератора розташований поршень-штовхач із штоком, втулка з кільцевою виточкою на її боковій СТІНЦІ І поршень-клапан Поршень-клапан розміщений у втулці зі створенням поршневої порожнини У втулці розташований стакан з можливістю осьового переміщення зі штоком На поршні-клапані встановлений хвостовик, розташований у порожнині стакану Порожнина кільцевої проточки сполучена з поршневою порожниною дросельним каналом, виконаним у боковій СТІНЦІ втулки До зовнішньої стінки корпусу під кутом прикріплений стовбур та насадка, через які тече рідина у вигляді імпульсного струменя для подачі у бурову свердловину Недолік її - складність пристрою та віддаленість генератора коливань, який встановлений на поверхні від забою, особливо при глибоких свердловинах, що призводить до втрати тису і послабленню імпульсу Найбільш близьким по технічній суті та економічній ефективності є насадка пдромонітора [Мкл Е 21 С 45/00, А с СССР № 1122356, опубл 15 12 84 бюл № 46] Вона містить встановлений на підвідному патрубку корпус із соплом, стакан з обертувачем у вигляді обичайки з лопатями, співосно розміщені у корпусі, та діафрагму з вікнами, встановлену на вході у сопло, при цьому обичайка встановлена з зовнішньої сторони стакану з утворенням проточного каналу, який сполучає ПІДВІДНИЙ патрубок із соплом, а лопаті розміщені в поточному каналі В центрі діафрагми на вході в сопло (О ю 45620 встановлений підшипник опорний Недолік цієї конструкції - складність та громіздкість, яка обумовлена СПІВВІСНИМ розташуванням трьох циліндрів, в проміжках між якими вмонтовані лопаті та підшипники радіальні, а в центрі циліндрів на вході в сопло, на другій діафрагмі розміщений підшипник упорний Така громіздкість виключає використання пристрою в умовах бурової свердловини із-за обмеженості и діаметру В основу винаходу поставлена задача удосконалення гідравлічного генератору високонапірних пульсуючих струменів в якому шляхом іншого, спрощеного конструктивного виконання забезпечується достатня мобільність та простота пристрою, який дозволяє в керуючому режимі використовувати високонапірні пульсуючі струмені в умовах бурової свердловини і за рахунок цього інтенсифікувати процес руйнування гірських порід забою та очищення свердловини від вибуреної породи Поставлена задача вирішується тим, що в гідравлічному генераторі високонапірних пульсуючих струменів, який включає корпус, обичайку і рухому діафрагму з вікнами, згідно винаходу, корпус розміщений в обичайці, виконаний з внутрішньою поперечною роздільновальною перегородкою та принаймні трьома вікнами, розташованими по різні сторони перегородки, має приєднаний до нього жорсткий опорний диск, на якому на рівні середнього вікна рухомо встановлена діафрагма з вікнами, наскрізними отворами і закріпленими до неї лопатями з можливістю перекриття середнього вікна корпусу-в момент и повороту, яка створює проточний канал з обичайкою, яка сполучає ПІДВІДНИЙ та ВІДВІДНИЙ канали корпусу, в якому розміщені лопаті, при цьому створюється замкнена пола порожнина-між діафрагмою та опорним диском, при цьому роз'єднувальна перегородка мас зворотній клапан На фіг 1 показаний гідравлічний генератор високонапірних пульсуючих струменів породільний розтин, на фіг 2 -переріз генератора, вид А Генератор високонапірпий пульсуючих струменів включає корпус (1), розміщений в обичайці 2 Виконаний у вигляді патрубка з внутрішньою поперечною роз'єднувальною перегородкою 3 та вікнами 4, 5, 6 ВІДПОВІДНО зверху вниз Корпус має приєднаний до нього опорний диск 7, па якому на рівні середнього вікна 5 корпуса 1 встановлена рухомо діафрагма 8 з вікнами 9, наскрізними отворами 10 та лопатями 11 Діафрагма 8 створює з обичайкою 2 проточний канал 12, а з опорним диском 7 замкнену порожнину 13 Проточний канал 12 сполучає ПІДВІДНИЙ капал 14 корпуса 1 та ВІДВІДНИЙ канал 15 3 допомогою вікна 9 в діафрагмі 8 та вікнах 4 і 5 в корпусі 1 ці ж канали періодично сполучаються при поворотах діафрагми 8 навколо корпусу 1 Діафрагма 8 встановлена на диску 7 на підшипниках 16, наприклад, качення, а роз'єднувальна перегородка 3 має зворотній клапан 17 Вікно 9 діафрагми 8 значно довше по колу ніж вікно 5 корпуса 1 і більше по площі Співвідношення розмірів вікон і їх КІЛЬКІСТЬ в діафрагмі 8, а також сумарна площа каналу 12 визначають втрати рідини в імпульсі, величину надлишкового напору рідини над діафрагмою 8, частоту і виразність імпульсу Розміри вікон визначаються параметрами системи Генератор працює наступним чином 3 подачею рідини в систему через отвори 10 діафрагми 8 зрівноважується тиск рідини над діафрагмою 8 і в порожнині 13 (під діафрагмою) одночасно починає обертатись діафрагма 8 відносно корпусу 1 Коли початкова частина вікна 9 діафрагми 8 співпаде з вікном 5 корпусу 1 відбудеться вибуховий викид (імпульс) рідини із каналу 14 корпусу 1 в канал 15 Одночасно різко зменшиться тиск і швидкість втікання рідини через канал 12, що призведе до уповільнення обертання діафрагми 8, обумовивши продовження сумісного функціонування ПІДВІДНОГО каналу 14 до ВІДВІДНОГО каналу 15 в поточному режимі та викид за рахунок цього великого об'єму рідини в імпульсі В цей час витрати рідини будуть максимальними, оскільки будуть визначатись перетином, який складається із наскрізного проходу и через вікна 4, 9, 5 та сумарною площею каналу 12 Далі після перекриття діафрагмою 8 середнього вікна 5 корпусу 1 значна частина витрати рідини піде тільки через канал 12, де розташовані лопаті 11, збільшуючи швидкість обертання діафрагми 8 одночасно буде зростати надлишковий тиск рідини в каналі 14 і над діафрагмою 8 Обертаючись далі з прискоренням діафрагма 8 на максимальній швидкості різко відкриє вікно 5 корпусу 1 Відбудеться нове перетворення надлишкового тиску рідини в імпульс з дією на забій через канал 15 В подальшому процес повторюється 45620 tZ Фіг. 2 Фіг. 1 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71