Наддолотный амортизатор Советский патент 1983 года по МПК E21B17/07 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для гашения ударов и вибраций, возникаюших при работе долота на забое. Известен наддолотный амортизатор, включающий корпус с центральным патрубком, клапан, кольцевой поршень, упругие элементы и камеру со сжатым газом 1. Недостатком такого амортизатора является использование в качестве рабочего тела сжатого газа и резиновых упругих элементов. Поскольку сжатый газ, находящийся в надпоршневой полости амортизатора, аккумулирует энергию ударов, возникающую при работе долота на забое, и практически целиком возвращает ее без рассеивания при возврате подвижного поршня амортизатора в крайнее нижнее положение, гашение осевых ударных нагрузок осуществляется резиновыми упругими элементами. Резиновые элементы под действием значительных ударных и вибрационных нагрузок быстро выходят из строя. Наиболее близким к изобретению техническим решением является наддолотный амортизатор, включающий корпус с центральным патрубком, кольцевой поршень со штоком, связанный со стволом и образующий с корпусом герметичную полость, в кбторой расположена кольцевая перегородка, выполненная в виде плавающего поршня и делящая герметичную камеру на две камеры, одна из которых заполнена жидкостью, а другая - газом 2. Недостаток известного амортизатора заключается в том, что он обладает низкой эффективностью гашения возникающих колебаний, так как торможение полого штока амортизатора осушествляется только на прямом ходе амортизатора при сжатии в нем газа. Кроме того, амортизатор обладает большой жестокостью из-за того, что газ, воспринимая энергию ударов, возникающую при работе долота на забое, практически целиком ее возвращает без рассеивания при движении полого щтока в исходное положение. Цель изобретения - повышение эффективности гашения осевых колебаний при прямом и обратном ходах штока амортизатора. Указанная цель достигается тем, что в . наддолотном амортизаторе, включаюшем корпус с центральным патрубком, кольцевой поршень со щтоком, связанный с переходником на долото и образующий с корпусом герметичную полость, в которой расположена кольцевая перегородка, делящая после днюю на две камеры, одна из которых заполнена жидкостью, а другая газом, кольцевая перегородка жестко связана с патрубком и имеет для связи газовой и жидкостной полостей осевые отверстия, причем на патрубке для перекрытия последних со стороны газовой камеры подвижно установлен кольцевой клапан с калиброванными отверстиями. На фиг. 1 показан наддолотный амортизатор, положение при прямом ходе; на фиг. 2 - то же, при обратном ходе. Амортизатор состоит из корпуса, выполненного из связанных резьбой частей 1 и 2, коаксиально расположенного в корпусе и закрепленного в нем центрального патрубка 3 с осевым каналом 4, кольцевого поршня 5, шток которого 6 связан с переходником 7 на долото (не показано). Поршень 5 образует с корпусом герметичную полость, в которой расположена жестко связанная с патрубком 3 кольцевая перегородка 8, делящая герметичную полость на две камеры 9 и 10. Камера 9 заполнена сжатым газом, а камера 10 - жидкостью. Кольцевая перегородка 8 для связи газовой 9 и жидкостной 10 камер имеет осевые отверстия 11, для перекрытия которых на патрубке 3 подвижно установлен кольцевой клапан 12 с калиброванными отверстиями 13, причем их суммарное сечение меньше суммарного сечения отверстий 11 перегородки 3. Кольцевая перегородка и кольцевой поршень 5 снабжены уплотнениями 14 и 15 соответственно. Для зарядки газовой камеры корпус имеет зарядный узел 16. Амортизатор устанавливается непосредственно над буровым долотом. Крутящий момент от бурильной колонны (вала забойного двигателя) передается к долоту от корпуса через шлицевые выступы 17 в корпусе амортизатора, упругий элемент 18 и шлицевые выступы 19 хвостовика 7. Буровой раствор прокачивается через осевой канал 4 центрального патрубка 3 корпуса амортизатора. Для обеспечения устойчивости работы амортизатора на любой глубине часть 2 корпуса образует с хвостовиком 7 компенсационную камеру 20, связанную каналом 21 с 3atpy6HbiM пространством. В собранном виде амортизатор через зарядное-устройство 16 заполняется вначале жидкостью до определенного уровня,а затем газом до некоторого начального давления. Наддолотный амортизатор работает следующим образом. Осевые удары, генерируемые долотом, через хвостовик 7 передаются кольцевому поршню 5, последний перемещается вверх (фиг. 1) - прямой ход, рабочая жидкость из камеры 10 по осевым каналам 11 в кольцевой перегородке 8 вытесняется в камеру 9, причем подвижный клапан 12 поднимается погоком жидкости вверх до упора. При этом происходит дополнительное сжатие газа, находящего в камере 9. При описан

НАДДОЛОТНЫЙ АМОРТИЗАТО), содержащий корпус с центральным патрубком, кольцевой поршень со штоком. связанный с переходником на долото и образуюший с корпусом герметичную полость, в которой расположена кольцевая перегородка, деляшая последнюю на две камеры, одна из которых заполнена жидкостью, а другая газом,отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности гашения осевых колебаний при прямом и обратном ходах штока, кольцевая перегородка жестко связана с патрубком и имеет для связи газовой и жидкостной полостей осевые отверстия, причем на патрубке для перекрытия последних со стороны газовой камеры подвижно установлен кольцевой клапан с калиброванными отверстиями. (Л СЛ ел 00 Oliib оо