ГИДРОПУЛЬСАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО

1. Гидропульсационное устройство для скважинного бурения, содержащее:
корпус, ограничивающий проточный канал для потока промывочной жидкости от верхнего по потоку конца к нижнему по потоку концу,
турбинный узел, расположенный в указанном проточном канале и имеющий верхнюю по потоку кольцевую кулачковую поверхность и нижнюю по потоку кольцевую кулачковую поверхность,
по меньшей мере один турбинный элемент, функционально соединенный с верхней по потоку кольцевой кулачковой поверхностью и с нижней по потоку кольцевой кулачковой поверхностью и приводимый в действие потоком промывочной жидкости с обеспечением вращения турбинного узла, и
поршень, прикрепленный к верхней по потоку кольцевой кулачковой поверхности, при этом проточный канал имеет суженную часть, расположенную выше по потоку от турбинного узла с обеспечением возможности расположения поршня в суженной части проточного канала,
по меньшей мере один верхний по потоку кулачковый следящий элемент, прикрепленный к корпусу для взаимодействия с верхней по потоку кольцевой кулачковой поверхностью, и по меньшей мере один нижний по потоку кулачковый следящий элемент, прикрепленный к корпусу для взаимодействия с нижней по потоку кольцевой кулачковой поверхностью,
при этом при вращении турбинного узла обеспечивается кулачковое взаимодействие между верхним по потоку следящим элементом (элементами) и верхней по потоку кольцевой кулачковой поверхностью и между нижним по потоку следящим элементом (элементами) и нижней по потоку кольцевой кулачковой поверхностью, что заставляет турбинный узел совершать возвратно-поступательное осевое перемещение в проточном канале с обеспечением осевого перемещения поршня между ограничивающим поток положением в суженной части проточного канала и открытым положением для обеспечения периодического ограничения потока промывочной жидкости через проточный канал.
2. Устройство по п. 1, в котором выполнен один турбинный элемент, являющийся архимедовым винтом.
3. Устройство по п. 1, в котором турбинный узел содержит рукав, при этом наружные края указанного по меньшей мере одного турбинного лопаточного элемента (элементов) прикреплены к турбине.
4. Устройство по п. 3, в котором турбинный узел не содержит центрального вала.
5. Устройство по п. 1, в котором турбинный узел содержит вал, при этом соответствующие кулачковые поверхности прикреплены к противоположным концам вала.
6. Устройство по п. 1, в котором симметричное кулачковое усилие прикладывается к верхней по потоку кольцевой кулачковой поверхности по меньшей мере одним верхним следящим элементом и симметричное кулачковое усилие прикладывается к нижней по потоку кольцевой кулачковой поверхности по меньшей мере одним нижним следящим элементом.
7. Устройство по п. 1, в котором суженная часть проточного канала содержит пластину с окном.
8. Устройство по п. 7, в котором пластина выполнена с возможностью удаления и замены пластиной с окном другого размера.
9. Устройство по п. 1, в котором поршень выполнен с возможностью замены поршнем с другими размерами.
10. Устройство по любому из пп. 1-9, в котором поршень имеет сужающуюся головку.
11. Гидропульсационный буровой инструмент для скважинного бурения, содержащий устройство по любому из пп. 1-10.
12. Узел для обеспечения ударного действия в скважинной бурильной колонне, содержащий гидропульсационное устройство по п. 1 и устройство, приводимое в действие текучей средой, чувствительное к пульсации давления и приводимое в действие в соответствии с пульсацией текучей среды, создаваемой гидропульсационным устройством.
13. Узел по п. 12, в котором приводимое в действие текучей средой устройство, чувствительное к пульсации давления, расположено выше по потоку от гидропульсационного устройства.
14. Узел по п. 12, в котором приводимое в действие текучей средой устройство, чувствительное к пульсации давления, расположено ниже по потоку от гидропульсационного устройства.
15. Способ бурения, включающий функциональное соединение гидропульсационного устройства по одному из пп. 1-10 с бурильной колонной, и эксплуатацию указанной бурильной колонны в забое скважины.
16. Способ бурения, включающий функциональное соединение узла по любому из пп. 12-14 с бурильной колонной, и эксплуатацию указанной бурильной колонны в забое скважины.
17. Гидропульсационное устройство, предназначенное для соединения с трубопроводом и содержащее:
корпус, ограничивающий проточный канал для потока промывочной жидкости от верхнего по потоку конца к нижнему по потоку концу,
турбинный узел, расположенный в проточном канале и имеющий верхнюю по потоку кольцевую кулачковую поверхность и нижнюю по потоку кольцевую кулачковую поверхность,
по меньшей мере один турбинный элемент, функционально соединенный с верхней по потоку кольцевой кулачковой поверхностью и с нижней по потоку кольцевой кулачковой поверхностью и приводимый в действие потоком промывочной жидкости в проточном канале для обеспечения вращения турбинного узла,
поршень, прикрепленный к верхней по потоку кольцевой кулачковой поверхности или к нижней по потоку кольцевой кулачковой поверхности, при этом проточный канал имеет суженную часть, расположенную выше по потоку от турбинного узла, когда поршень прикреплен к верхней по потоку кольцевой кулачковой поверхности, с обеспечением возможности расположения поршня в суженной части проточного канала, или суженый проточный канал расположен ниже по потоку от турбинного узла, когда поршень прикреплен к нижней по потоку кольцевой кулачковой поверхности, с обеспечением возможности расположения поршня в суженной части проточного канала,
по меньшей мере один верхний по потоку кулачковый следящий элемент, прикрепленный к корпусу для взаимодействия с верхней по потоку кольцевой кулачковой поверхностью, и по меньшей мере один нижний по потоку кулачковый следящий элемент, прикрепленный к корпусу для взаимодействия с нижней по потоку кольцевой кулачковой поверхностью,
при этом при вращении турбинного узла обеспечивается кулачковое взаимодействие между верхним по потоку следящим элементом (элементами) и верхней по потоку кольцевой кулачковой поверхностью и между нижним по потоку следящим элементом (элементами) и нижней по потоку кольцевой кулачковой поверхностью, что заставляет турбинный узел совершать возвратно-поступательное осевое перемещение в проточном канале с обеспечением перемещения поршня между ограничивающим поток положением в суженной части проточного канала и открытым положением для обеспечения периодического ограничения потока текучей среды через проточный канал.
18. Турбинный узел, выполненный с возможностью установки в проточном канале гидропульсационного устройства по п. 1 и содержащий:
рукав, имеющий верхний по потоку конец и нижний по потоку конец,
верхнюю по потоку кольцевую кулачковую поверхность, функционально соединенную с указанным верхним по потоку концом, и нижнюю по потоку кольцевую кулачковую поверхность, функционально соединенную с указанным нижним по потоку концом, и
турбинный винтовой элемент, закрепленный внутри рукава с обеспечением вращения рукава, верхней по потоку кольцевой кулачковой поверхности и нижней по потоку кольцевой кулачковой поверхности при вращении турбинного винтового элемента.
19. Турбинный узел по п. 18, в котором винт является архимедовым винтом.
20. Турбинный узел по п. 19, в котором архимедов винт не содержит вала, при этом наружные края винта прикреплены к турбинному рукаву.
21. Турбинный узел по п. 20, в котором верхняя кулачковая поверхность образована верхним по потоку концом турбинного рукава, а нижняя кулачковая поверхность образована нижним по потоку концом турбинного рукава.
22. Турбинный узел по п. 18, дополнительно содержащий поршень, прикрепленный к верхней кулачковой поверхности.