RU2059783C1 - Shock machine - Google Patents

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: invention refers to gears used for hole drilling. It may be used in geological prospecting, hydrogeology. Expansion of technological capabilities of submersible shock machines with central slurry transport along double drill string lies in provision for drilling of deep, flooded holes in complex geological structures without loss of core-slurry material. Stated problem is solved thanks to use of gas-and-fluid mixture as energy transfer and cleaning agents in the form of aerated fluid of foams, circular face, central hydraulic transport of slurry, sealing of face clearance. Shock machine has case with hollow billet and bush with longitudinal ducts installed in front part of hollow billet, striker with central through duct, ring drilling tool, central slurry transport pipe, which divide space of case into working chambers of forward and backward running, system of distribution of energy transfer agent integrating independent feed-discharge valve devices with common and discharge paths for chambers of forward and backward running. Slurry transport pipe is installed in duct of striker with ring clearance forming exhaust path of chamber of forward running and feed-discharge valve of chamber of backward running is mounted in for butt interaction with bush. In addition, the machine is fitted with front packer put on drilling tool for free rotation. EFFECT: expanded technological capabilities. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для бурения скважин и может найти применение в геологоразведке, гидрогеологии, горной промышленности. The invention relates to a device for drilling wells and may find application in geological exploration, hydrogeology, mining.

Известен кольцевой пневмоударник для бурения скважин преимущественно в вечномерзлых грунтах, включающий корпус, ступенчатый ударник со сквозным осевым каналом, камеры холостого и рабочего хода, кольцевой породоразрушающий инструмент, керношламоприемную трубу и распределительную трубку, установленные коаксиально и образующие между собой воздухоподводящий канал с системой распределения энергоносителя по рабочим камерам [1]
Известный кольцевой пневмоударник имеет бесклапанную распределительную систему и работает на сухом сжатом воздухе, поэтому технологическая возможность его ограничена бурением неглубоких и сухих скважин в устойчивых породах.Known annular hammer for drilling wells mainly in permafrost soils, including a housing, a stepped hammer with a through axial channel, idle and working chambers, an annular rock cutting tool, a coring chamber and distribution pipe installed coaxially and forming an air supply channel between them with a power distribution system over working chambers [1]
The well-known annular hammer has a valveless distribution system and operates on dry compressed air, therefore, its technological ability is limited by drilling shallow and dry wells in stable rocks.

Наиболее близким по технической сущности аналогом к изобретению является пневмоударник для бурения скважин, включающий корпус, кольцевой буровой инструмент, ударник с центральным сквозным каналом, шламотранспортную трубу, разделяющие полость корпуса на рабочие камеры прямого и обратного хода, и систему распределения энергоносителя по рабочим камерам, содержащую питающие и выхлопные тракты [2]
Этот пневмоударник имеет повышенную энергию удара за счет продленного впуска сжатого воздуха на рабочем ходе ударника, что способствует бурению скважин с повышенным водопритоком. Однако он также, как и первый аналог, может работать только на сухом сжатом воздухе, так как имеет бесклапанную систему распределения энергоносителя по рабочим камерам, характеризующуюся предварением впуска воздуха в рабочие камеры и расширения его после отсечки до начала выхлопа. Использование воздуха в качестве энергоносителя в погружной ударной машине ограничивает ее технологические возможности по глубине бурения скважины, водопритоку, геологическим структурам, а именно: по глубине из-за требования высокой скорости восходящего потока воздуха в шламотранспортной магистрали, что создает повышенное гидростатическое противодавление на забое и стало быть снижает энергетические параметры ударной машины, вплоть до полной остановки машины; повышенный водоприток в скважине также создает повышенное противодавление на забое со всеми вытекающими негативными явлениями: снижается скорость бурения, ограничивается глубина бурения; сложные геологические структуры (наличие глинистых прослоек, галечника и т.п.) создают в пневмотранспортной магистрали сальниковые пробки, не ликвидирующиеся воздухом, нарушающие нормальную работу ударной машины.The closest in technical essence analogue to the invention is a hammer for drilling wells, comprising a housing, an annular drilling tool, a hammer with a central through channel, a slurry transport pipe, dividing the cavity of the housing into working chambers for forward and reverse motion, and an energy distribution system for working chambers containing feed and exhaust paths [2]
This hammer has increased impact energy due to the extended intake of compressed air during the working stroke of the hammer, which contributes to the drilling of wells with increased water inflow. However, it, like the first analogue, can only work on dry compressed air, as it has a valveless energy distribution system for the working chambers, characterized by the pre-intake of air into the working chambers and its expansion after being cut off before the exhaust begins. The use of air as an energy carrier in a submersible impact machine limits its technological capabilities in terms of well drilling depth, water inflow, and geological structures, namely, in depth due to the requirement for a high upward velocity of air in the slurry main, which creates increased hydrostatic backpressure at the bottom and be reduces the energy parameters of the impact machine, up to a complete stop of the machine; increased water inflow in the well also creates increased backpressure at the bottom with all the ensuing negative phenomena: the drilling speed decreases, the drilling depth is limited; complex geological structures (the presence of clay interlayers, pebbles, etc.) create stuffing plugs in the pneumatic transport line that are not liquidated by air and interfere with the normal operation of the impact machine.

Использование другого энергоносителя, например, газожидкостной смеси в виде аэрированной жидкости более эффективного очистного агента (на порядок выше сухого сжатого воздуха) и более энергонасыщенного рабочего тела, в данной машине не представляется возможным по описанным причинам бесклапанной системы распределения энергоносителя по рабочим камерам. Аэрированная жидкость слабосжимаемое рабочее тело по сравнению со сжатым воздухом. The use of another energy carrier, for example, a gas-liquid mixture in the form of an aerated liquid of a more effective cleaning agent (an order of magnitude higher than dry compressed air) and a more energy-saturated working fluid, in this machine is not possible for the described reasons of a valveless energy distribution system for the working chambers. Aerated liquid is a slightly compressible working fluid compared to compressed air.

Техническая задача, решаемая в изобретении, расширение технологических возможностей погружных ударных машин с центральным транспортированием выбуренной породы, а именно: обеспечение бурения глубоких, обводненных скважин в разрезах с неоднородным составом пород, с глинистыми прослойками, без потерь керношламового материала и без образования сальниковых пробок в шламотранспортной трубе за счет применения аэрированной жидкости с добавками ПАВ в качестве энергоносителя и очистного агента, надежности работы призабойного пакера. The technical problem solved by the invention is the expansion of the technological capabilities of submersible impact machines with central transportation of drill cuttings, namely: the provision of drilling deep, waterlogged wells in sections with heterogeneous rock composition, with clay interlayers, without loss of core material and without the formation of stuffing plugs in the sludge transport pipe due to the use of aerated liquid with surfactant additives as an energy carrier and cleaning agent, the reliability of the bottomhole packer.

Поставленная задача решается посредством того, что предлагаемая ударная машина включает корпус, кольцевой буровой инструмент, ударник с центральным сквозным каналом, шламотранспортную трубу, разделяющие полость корпуса на рабочие камеры прямого и обратного хода, и систему распределения энергоносителя, содержащую питающие и выхлопные тракты. Машина снабжена автономными для камер прямого и обратного хода питающе-разрядными клапанными устройствами, разрядными и командными трактами, размещенными в системе распределения энергоносителя, и шламотранспортная труба установлена в осевом канале ударника с кольцевым зазором, образующим выхлопной тракт камеры прямого хода. При этом корпус снабжен гильзой, а питающе-разрядное клапанное устройство камеры обратного хода втулкой с продольными отверстиями, установленной в нижней части гильзы, причем питающе-разрядный клапан камеры обратного хода установлен в корпусе с возможностью торцевого взаимодействия с втулкой. Кроме того, машина снабжена передним пакером, установленным на буровом инструменте с возможностью свободного вращения. The problem is solved by the fact that the proposed percussion machine includes a housing, an annular drilling tool, a hammer with a central through channel, a sludge conveyor pipe separating the cavity of the housing into forward and reverse working chambers, and an energy distribution system containing supply and exhaust paths. The machine is equipped with power-discharge valve devices, autonomous for forward and reverse cameras, discharge and command paths located in the energy distribution system, and the slurry transport pipe is installed in the axial channel of the hammer with an annular gap forming the exhaust path of the forward-flow chamber. In this case, the housing is equipped with a sleeve, and the feed-discharge valve device of the reverse chamber with a sleeve with longitudinal holes installed in the lower part of the sleeve, and the feed-discharge valve of the reverse chamber is installed in the housing with the possibility of end interaction with the sleeve. In addition, the machine is equipped with a front packer mounted on the drilling tool with the possibility of free rotation.

Такая конструкция машины обладает минимальной длиной рабочих трактов: питающих, сливных, командных и разрядных, обеспечивающих наполнение и опорожнение камер прямого и обратного хода, при использовании энергонасыщенного, но "жесткого", по сравнению с воздухом, энергоносителя аэрированной жидкости, обеспечивает высокие энергетические параметры: энергию удара, ударную мощность при больших глубинах скважин и значительных водопритоках. This design of the machine has a minimum length of working paths: supply, drain, command and discharge, providing filling and emptying of the forward and reverse chambers, when using an energy-saturated, but "hard" energy carrier of aerated liquid compared to air, provides high energy parameters: impact energy, impact power at large depths of wells and significant water inflows.

Наличие переднего пакера в кольцевых ударных машинах надежно препятствует выходу шлама в затрубное пространство и повышает процент выхода через шламотранспортную трубу. Однако жесткое крепление его на корпусе машины создает дополнительные нагрузки по моменту вращения и разрушает стенки скважины. Размещение пакера на буровом инструменте и с возможностью свободного вращения снимает дополнительные нагрузки, а проходящие ударные импульсы по инструменту предотвращают заклинивание пакера в условиях интенсивной абразивности. The presence of the front packer in the ring impact machines reliably prevents the exit of sludge into the annulus and increases the percentage of output through the sludge transport pipe. However, its rigid mounting on the machine body creates additional loads at the time of rotation and destroys the walls of the well. Placing the packer on the drilling tool and with the possibility of free rotation removes additional loads, and the passing shock pulses along the tool prevent the packer from jamming under conditions of intense abrasion.

Новые конструктивные решения совместно с известными позволили разработать ударную машину с центральным транспортированием шлама, работающей на газожидкостной смеси в виде аэрированной жидкости или пен, что дает возможность увеличить глубину буримых скважин и бурить более широкий диапазон геологических структур. New design solutions, together with the well-known ones, made it possible to develop a percussion machine with central transport of sludge working on a gas-liquid mixture in the form of aerated liquid or foams, which makes it possible to increase the depth of boring wells and drill a wider range of geological structures.

На чертеже представлен продольный разрез ударной машины, причем левая часть соответствует моменту соударения ударника с буровым инструментом, а правая часть началу прямого хода ударника. The drawing shows a longitudinal section of the percussion machine, and the left part corresponds to the moment of impact of the hammer with the drilling tool, and the right part to the beginning of the forward stroke of the hammer.

Ударная машина состоит из корпуса 1, гильзы 2, приемного переходника 3, в котором размещен обратный клапан 4, передней буксы 5, внутри которой на резьбе установлена втулка 6, внутренними шлицами 7 соединенная с хвостовиком 8, на конце которого закреплен на резьбе буровой инструмент 9 с центральным отверстием 10. В центральной части корпуса 1 установлена шламотранспортная труба 11, которая нижним концом входит в центральный канал 12 хвостовика 8. Внутри гильзы 2 размещен ударник 13, разделяющий полость гильзы 2 на камеру 14 прямого хода и камеру 15 обратного хода. Система распределения энергоносителя, состоящая из верхнего и нижнего клапанных устройств, обеспечивает питание и разрядку камер 14 и 15. Верхнее клапанное устройство включает шток 16, установленный в верхней стенке гильзы 2. Шток 16 имеет разрядные кольцевой 17 и радиальные 18 каналы. На штоке 16 установлен верхний питающе-разрядный клапан 19, образующий с штоком 16 разрядный тракт в виде кольцевого 20 и торцевого 21 каналов, а с верхней стенкой гильзы 2 верхний питающий тракт, в виде расточки 22, продольных отверстий 23 и торцевого канала 24. Нижнее клапанное устройство включает нижний питающе-разрядный клапан 25, выполненный в виде втулки, установленный между кольцами 26 и 27, образующий с кольцом 27 кольцевой разрядный канал 28, а с втулкой 29, имеющей продольные отверстия 30, торцевой канал 31. Нижний разрядный тракт состоит из торцевых выборок 32 и отверстий 33 передней буксы 5, далее из продольных пазов 34 ударника 13, кольцевого зазора 35 между хвостовиком 8 и кольцом 36, шлицами 7 и отверстиями 37 в буровом инструменте 9. Нижний питающий тракт включает наружные продольные пазы 38 гильзы 2, радиальные окна 39 и 40, продольные пазы 41 гильзы 2, торцевой канал 31 клапана 25 и отверстия 30 втулки 29. Сливные тракты камеры 14 прямого хода и камеры 15 обратного хода, образованы кольцевым зазором 42 относительно сквозного осевого канала ударника 13 и наружной поверхностью шламотранспортной трубы 11 и далее кольцевым зазором 35, шлицами 7 и отверстиями 37 в буровом инструменте 9. Командные тракты образованы проточкой 43 ударника 13, местными выборками 44 и 45 по концам гильзы 2 и распределительными верхним 46 и нижним 47 поясками ударника 13. В зоне корпуса бурового инструмента 9 размещен пакер 48, выполненный в виде втулки, установленной с возможностью свободного вращения, который препятствует попаданию шлама в пространство между наружной поверхностью корпуса машины и стенками скважины. The percussion machine consists of a housing 1, a sleeve 2, a receiving adapter 3, in which a check valve 4 is placed, a front axle box 5, inside of which a sleeve 6 is mounted on the thread, with internal slots 7 connected to a shank 8, at the end of which a drilling tool 9 is mounted on the thread with a central hole 10. In the central part of the housing 1, a sludge conveyor pipe 11 is installed, which lower end enters the central channel 12 of the shank 8. A drum 13 is located inside the sleeve 2, which separates the cavity of the sleeve 2 into a forward-running chamber 14 and a return chamber 15 wow move. The energy distribution system, consisting of upper and lower valve devices, provides power and discharge chambers 14 and 15. The upper valve device includes a rod 16 mounted in the upper wall of the sleeve 2. The rod 16 has a discharge annular 17 and radial 18 channels. An upper feed-discharge valve 19 is installed on the rod 16, which forms a discharge path with the rod 16 in the form of an annular 20 and 21 end channels, and with an upper sleeve wall 2, an upper feed path, in the form of a bore 22, longitudinal holes 23 and an end channel 24. Lower the valve device includes a lower supply-discharge valve 25, made in the form of a sleeve, mounted between the rings 26 and 27, forming an annular discharge channel 28 with the ring 27, and an end channel 31 with the sleeve 29 having longitudinal holes 30. The lower discharge path consists of end faces of samples 32 and holes 33 of the front axle box 5, further from the longitudinal grooves 34 of the hammer 13, the annular gap 35 between the shank 8 and the ring 36, the slots 7 and the holes 37 in the drilling tool 9. The lower feed path includes outer longitudinal grooves 38 of the sleeve 2, radial windows 39 and 40, the longitudinal grooves 41 of the sleeve 2, the end channel 31 of the valve 25 and the holes 30 of the sleeve 29. The drain paths of the forward chamber 14 and the reverse chamber 15 are formed by an annular gap 42 relative to the through axial channel of the striker 13 and the outer surface of the blast tube 11 andthen an annular gap 35, slots 7 and holes 37 in the drilling tool 9. Command paths are formed by a groove 43 of the hammer 13, local samples 44 and 45 at the ends of the sleeve 2 and the distribution of the upper 46 and lower 47 belts of the hammer 13. In the area of the body of the drilling tool 9 is placed a packer 48, made in the form of a sleeve mounted with the possibility of free rotation, which prevents the ingress of sludge into the space between the outer surface of the machine body and the walls of the well.

Ударная машина работает следующим образом. The shock machine operates as follows.

Энергоноситель в виде аэрированной жидкости подается в приемный переходник 3 (с. левую часть), открывает обратный клапан 4 и далее по продольным пазам 38, радиальным окнам 39 поступает в проточку 43 ударника 13 и затем поступает в камеру 15 обратного хода. Одновременно в эту же камеру энергоноситель поступает по наружным продольным пазам 38 и 41 гильзы 2, торцевому каналу 31 нижнего клапана 25, который в этот момент находится в нижнем положении и далее по отверстиям 30 втулки 29. В это время разрядный тракт камеры 15 обратного хода перекрыты нижним питающе-разрядным клапаном 25. Камера же 14 прямого хода сообщена с затрубным пространством через сливной тракт: кольцевой канал 42, кольцевой зазор 35, шлицы 7 и отверстия 37 в буровом инструменте 9. The energy carrier in the form of an aerated liquid is fed into the receiving adapter 3 (p. The left side), opens the check valve 4 and then along the longitudinal grooves 38, the radial windows 39 enters the groove 43 of the hammer 13 and then enters the reverse chamber 15. At the same time, the energy carrier enters the same chamber through the outer longitudinal grooves 38 and 41 of the sleeve 2, the end channel 31 of the lower valve 25, which at that moment is in the lower position and then through the holes 30 of the sleeve 29. At this time, the discharge path of the reverse chamber 15 is closed lower feed-discharge valve 25. The camera 14 is a forward stroke connected with the annulus through the drain path: annular channel 42, annular gap 35, splines 7 and openings 37 in the drilling tool 9.

Под действием давления аэрированной жидкости ударник 13 начинает перемещаться вверх, совершая обратный ход. По мере его перемещения, ударник перекрывает своим нижним пояском 47 нижний командный тракт, образованный проточкой 43 ударника 13 и местной выборкой 45 гильзы 2. Питание камеры 15 обратного хода продолжается через питающий тракт: наружные продольные пазы 38 и 41 гильзы 2, торцевой канал 31 нижнего клапана 25 и отверстия 30 втулки 29. При дальнейшем движении ударника 13, шток 16 входит во внутреннюю расточку ударника и перекрывает кольцевой канал 42, но камера 14 прямого хода остаются сообщенной с затрубным пространством через продольные отверстия 23, расточку 22, кольцевого 20, торцевого 21 и радиальных 18 каналов, так как кольцевой канал 17 штока 16 сообщается с кольцевым каналом 42 ударника 13. После того как продольные пазы 34 ударника 13 окажутся в зоне камеры 15 обратного хода, камера через эти пазы сообщится с затрубным пространством через сливной тракт: кольцевой зазор 35, шлицы 7 и отверстия 37 в буровом инструменте 9. Давление в камере 15 обратного хода будет резко падать, так как аэрированная жидкость малорасширяющийся энергоноситель (по сравнению со сжатым воздухом). При этом под действием магистрального давления аэрированной жидкости на нижний питающе-разрядный клапан 25 вследствие разности сил, действующих на него снизу и сверху (из-за разности рабочих площадей), последний переместится вверх до упора в нижний торец втулки 29. Питание камеры обратного хода 15 прекратится (см. правую половину) и камера 15 обратного хода сообщится дополнительно с затрубным пространством через нижний разрядный тракт: отверстия 30 втулки 29, кольцевой разрядный канал 28, торцевые выборки 32 и отверстия 33 передней буксы 5, продольные пазы 34 ударника 13, кольцевой зазор 35, шлицы 7 и отверстия 37 в буровом инструменте 9. Ударник 13 продолжает движение вверх по инерции. По мере его дальнейшего перемещения верхний поясок 46 ударника войдет в зону местной выборки 44 гильзы 2. В камеру прямого хода 14 будет подана команда на перекидку верхнего питающе-разрядного клапана 19 из положения "разрядка" в положение "питание". Аэрированная жидкость из проточки 43 ударника 13, в которую она поступает через отверстия 40, поступит в камеру 14 прямого хода и, несмотря на временный слив через верхний разрядный тракт, создаст быстро нарастающее давление в этой камере. Вследствие разности сил, действующих на верхний питающе-разрядный клапан 19 со стороны магистрального давления и давления в камере прямого хода 14, обусловленных разностью рабочих площадей питающе-разрядного клапана 19, последний перекинется из нижнего положения (см. левую часть) в верхнее положение (см. правую часть). При этом верхний разрядный тракт будет перекрыт, откроется питающий тракт: торцевой канал 24, обусловленный ходом питающе-разрядного клапана 19, расточку 22 и продольные отверстия 23. Ударник 13 резко затормозится и поменяет ход с обратного на прямой. Вначале прямого хода командное питание камеры 14 прямого хода перекрывается ударником 13, а питание ее продолжается через питающе-разрядный клапан 19. Камера 15 обратного хода на всем протяжении прямого хода ударника 13 остается сообщенной с затpубным пространством сначала через нижний сливной тракт и далее до момента подачи команды на срабатывание нижнего питающе-разрядного клапана 25 через разрядный тракт. Это необходимо для снятия противодавления и нежелательного торможения ударника 13 со стороны камеры 15 обратного хода, так как аэрированная жидкость слабосжимаемый энергоноситель. Under the influence of the pressure of the aerated fluid, the striker 13 begins to move upward, making a reverse stroke. As it moves, the firing pin overlaps with its lower belt 47 the lower command path formed by the groove 43 of the firing pin 13 and the local sample 45 of the sleeve 2. The feed of the reverse chamber 15 continues through the feeding path: the outer longitudinal grooves 38 and 41 of the sleeve 2, the end channel 31 of the lower the valve 25 and the holes 30 of the sleeve 29. With further movement of the hammer 13, the rod 16 enters the inner bore of the hammer and overlaps the annular channel 42, but the forward-flow chamber 14 remains in communication with the annular space through the longitudinal holes 23, piece 22, annular 20, end 21 and radial 18 channels, since the annular channel 17 of the rod 16 communicates with the annular channel 42 of the firing pin 13. After the longitudinal grooves 34 of the firing pin 13 are in the area of the reverse chamber 15, the camera communicates with these grooves annular space through the drain path: annular gap 35, slots 7 and openings 37 in the drilling tool 9. The pressure in the return chamber 15 will drop sharply, since the aerated liquid is a low-expanding energy carrier (compared to compressed air). In this case, under the action of the main pressure of the aerated liquid on the lower supply-discharge valve 25 due to the difference in the forces acting on it from below and from above (due to the difference in working areas), the latter will move up to the stop at the lower end of the sleeve 29. Power supply of the reverse chamber 15 will stop (see the right half) and the return chamber 15 will additionally communicate with the annulus through the lower discharge path: holes 30 of the sleeve 29, annular discharge channel 28, end samples 32 and holes 33 of the front axlebox 5, longitudinal s 34 firing pin grooves 13, the annular gap 35, slots 7 and the holes 37 in the drill string 9. The hammer 13 continues to move upward by inertia. As it moves further, the upper belt 46 of the firing pin will enter the local sampling zone 44 of the sleeve 2. The forward stroke chamber 14 will be instructed to transfer the upper supply-discharge valve 19 from the "discharge" position to the "power" position. The aerated liquid from the groove 43 of the hammer 13, into which it enters through the openings 40, will enter the forward-flow chamber 14 and, despite a temporary discharge through the upper discharge path, will create rapidly increasing pressure in this chamber. Due to the difference in the forces acting on the upper supply-discharge valve 19 from the side of the main pressure and the pressure in the forward-flow chamber 14, due to the difference in the working areas of the supply-discharge valve 19, the latter will spread from the lower position (see the left part) to the upper position (see right side). In this case, the upper discharge path will be closed, the supply path will open: the end channel 24, due to the course of the supply-discharge valve 19, the bore 22 and the longitudinal holes 23. The drummer 13 will brake sharply and change the course from reverse to straight. At the beginning of the forward stroke, the command supply of the forward-flow chamber 14 is blocked by the hammer 13, and its power continues through the supply-discharge valve 19. The reverse-stroke chamber 15 throughout the forward stroke of the hammer 13 remains in communication with the annular space first through the lower drain path and then until the moment of supply commands to operate the lower supply-discharge valve 25 through the discharge path. This is necessary to remove backpressure and unwanted braking of the striker 13 from the side of the reverse chamber 15, since the aerated liquid is a weakly compressible energy carrier.

В момент, предшествующий соударению ударника 13 с хвостовиком 8, ударник сойдет со штока 16 и камера 14 прямого хода через кольцевой канал 42 сообщится с затрубным пространством. Давление в камере 14 будет резко падать практически без расширения и в силу разности давлений, действующих на верхний питающе-разрядный клапан 19, последний перекинется из верхнего положения (см. правую часть) в нижнее (см. левую часть), перекрывая питание камеры 14 и открывая разрядный тракт. Далее в непосредственной близости ударника 13 от хвостовика 8 ударник 13 входит своим нижним пояском 47 в зону нижней выборки 45 гильзы 2 и подаст команду на перекидку нижнего питающе-разрядного клапана 25. При этом аэрированная жидкость из проточки 43, в которую она поступает через отверстия 39, проходит в выборку 45 и далее в камеру 15 обратного хода. Давление в ней резко нарастает и нижний питающе-разрядный клапан 25 перекидывается из верхнего положения (см. правую часть) в нижнее положение (см. левую часть), соответствующее положению "питание" камеры 15 обратного хода. После этого, аэрированная жидкость через торцевой канал 31, обусловленный ходом нижнего питающе-разрядного клапана 25, и отверстия 30 втулки 29 наполняет камеру 15 обратного хода. В этот момент происходит соударение ударника 13 с хвостовиком 8 практически без торможения последнего. Далее цикл повторяется. At the moment preceding the collision of the hammer 13 with the shank 8, the hammer will come off the rod 16 and the forward camera 14 through the annular channel 42 will communicate with the annulus. The pressure in the chamber 14 will drop sharply with virtually no expansion and due to the pressure difference acting on the upper supply-discharge valve 19, the latter will spread from the upper position (see the right side) to the lower (see left side), blocking the power supply to the chamber 14 and opening the discharge path. Further, in the immediate vicinity of the hammer 13 from the shank 8, the hammer 13 enters with its lower belt 47 into the zone of the lower sample 45 of the sleeve 2 and gives a command to transfer the lower supply-discharge valve 25. In this case, the aerated liquid from the groove 43, into which it enters through the openings 39 passes into the sample 45 and further into the chamber 15 backward stroke. The pressure in it rises sharply and the lower supply-discharge valve 25 is thrown from the upper position (see the right side) to the lower position (see the left side), corresponding to the position of the "power" of the reverse chamber 15. After that, the aerated fluid through the end channel 31, due to the stroke of the lower supply-discharge valve 25, and the holes 30 of the sleeve 29 fills the chamber 15 backward stroke. At this moment, the impactor 13 collides with the shank 8 practically without braking the latter. Next, the cycle repeats.

Разрушенная порода подхватывается потоком аэрированной жидкости, поступающей из машины в зону забоя и выносится через центральное отверстие шламотранспортной трубы 11. Пакер 48 препятствует попаданию аэрированной жидкости и шлама в пространство между наружной поверхностью машины и стенками скважины, тем самым предотвращая обрушение стенок скважины и потери шламового материала. The destroyed rock is picked up by the flow of aerated fluid coming from the machine into the bottom zone and carried out through the central opening of the sludge transfer pipe 11. Packer 48 prevents the aerated fluid and sludge from entering the space between the outer surface of the machine and the borehole walls, thereby preventing collapse of the borehole walls and loss of sludge material .

Claims (3)

1. УДАРНАЯ МАШИНА, включающая корпус, кольцевой буровой инструмент, ударник с центральным сквозным каналом, шламотранспортную трубу, разделяющие полость корпуса на рабочие камеры прямого и обратного хода, и систему распределения энергоносителя, содержащую питающие и выхлопные тракты, отличающаяся тем, что она снабжена автономными для камер прямого и обратного хода питающе-разрядными клапанными устройствами, разрядными и командными трактами, размещенными в системе распределения энергоносителя, а шламотранспортная труба установлена в осевом канале ударника с кольцевыми зазорами, образующими выхлопной тракт камеры прямого хода. 1. SHOCKING MACHINE, comprising a housing, an annular drilling tool, a hammer with a central through channel, a slurry transport pipe dividing the housing cavity into forward and reverse working chambers, and an energy distribution system containing supply and exhaust tracts, characterized in that it is equipped with autonomous for forward and reverse chambers with power-discharge valve devices, discharge and command paths located in the energy distribution system, and the slurry transport pipe is installed in sowing channel of the drummer with annular gaps forming the exhaust tract of the forward camera. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что корпус снабжен гильзой, а питающе-разрядное клапанное устройство камеры обратного хода втулкой с продольными отверстиями, установленной в нижней части гильзы, причем питающе-разрядный клапан камеры обратного хода установлен в корпусе с возможностью торцевого взаимодействия с втулкой. 2. The machine according to claim 1, characterized in that the casing is equipped with a sleeve, and the feed-discharge valve device of the reverse chamber with a sleeve with longitudinal holes installed in the lower part of the sleeve, the feed-discharge valve of the reverse chamber installed in the housing with the end face interaction with the sleeve. 3. Машина по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена передним пакером, установленным на буровом инструменте с возможностью вращения. 3. The machine according to PP.1 and 2, characterized in that it is equipped with a front packer mounted on the drilling tool with the possibility of rotation.

Images