Амортизатор колебаний бурильной колонны Советский патент 1984 года по МПК E21B17/07 

00

4 Ю

СО . Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и предназначено для гашения вибрационных и ударных нагрузок, возникающих При работе долота на забое скважины. Известен буровой амортизатор, включающий корпус, ствол и упругий элемент в виде тонкостенной оболочки с поршнями и наполнителем Недостатком устройства является узкий диапазон чувствительности упругого элементга, так как каждый уп ругий элемент рассчитан на определе ную нагрузку. Наиболее близким техническим решением к изобретению является ciMopтизатор колебаний бурильной колонны включающий корпус и ствол, образующие полость, в которой расположены друг над другом ступени упругих элементов и узел, регулирующий их включение в работу, выполненный в виде втулки, один торец которой свя зан с упругим элементом верхней сту пени, а другой расположен с зазором относительно опорной поверхности ствола 2. Однако наличие элементов различн жесткости затрудняет комплектацию изделия, при работе в экстремальных условиях будет работать только оди элемент, рассчитанный на максимальн нагрузку, а упругие элементы меньшей жесткости - бездействовать, что не экономично и снижает надежность устройства. Цель изобретения - расширение ди пазона работы упругих элементов путем обеспечения их последовательно-параллельной работы. . Указанная цель достигается тем, что в амортизаторе колебаний буриль ной колонны, включающем корпус и ствол, образующие полость, в кото рой расположены одна над другой сту пени упругих элементов и узел, регу лирукиций их включение в работу, выполненный в виде втулки, один торец которой связан с упругим элементом верхней ступени, а другой расположен с зазором относительно опорной поверхности ствола, упругие элементы установлены с возможностью взаимодействия между собой. На чертеже показан амортизатор .колебаний бурильной колонны. Амортизатор колебаний бурильной колонны включает корпус 1 и ствол 2, уплотненный верхним 3 и нижним 4 уплотнениями. Корпус и ствол 2 образуют полость 5, в которой расположены одна над другой, взаимодёйстэуя между собой, верхняя б и нижняя 7 ступени упругих элементов, представляющих собой параллельно размещенные оболочки 8 и 9, заполненные наполнителем 10 и снабженные .поршнями 11-14. Амортизатор имеет узел, регулирующий включение верхней б и нижней ступеней в последовательно-параллельную работу, выполненный в виде втулки 15, один торец которой связан с упругим элементом верхней ступени 6, а другой расположен с зазором Д относительно опорной поверхности ствола 16. Крутящий момент передается через квадратное соединение втулки 17 и вала 18, причем последний имеет переходник. 19, связанный с опорной поверхностью ствола 16. В верхней части корпус 1 связан через переходник 20 с колонной бурильных труб. Ствол 2 закреплен на переходнике 20 предохранительным замком, выполненным в виде пружинного кольца 21. Амортизатор колебаний бурильной колонны работает следующим образом. Приложенная к валу 18 квадратного сечения осевая нагрузка, заставляет последний входить внутрь корпуса 1, сжимая при этом посредством переходника 19, опорной поверхности ствола 16 и поршня 13 наполнитель 10 оболочек нижней ступени 7. Сжимаясь, наполнитель 10 трансформирует продольные перемещения подвижных частей в радиальные деформаций оболочек 9. При снижении импульса осевой нагрузки подвижные части амортизатора возвращаются в исходное положение. При увеличении осевой нагрузки деформация оболочек 9 нижней ступени 7 продолжает расти и при достижении поршнем 13 хода величины (величина зазора ) начинает перемешаться внутренний поршень 14 оболочек 8 верхней ступени 6. При этом нполкитель 10 верхней ступени 6 также сжим ается, трансформируяосевые перемещения подвижных частей, в радиальные деформации набора оболочек 8 верхней ступени 6. Таким образом осуществляется прследователь ное включение в последовательно-параллельную работу обеих ступеней упругого элемента. Поскольку прогибы наборов оболочек обеих ступеней осуществляются в пределах упругих деформаций, то при снижении импульса осевой нагрузки энергия, накопленная в наборах оболочек, возвращается забою, а подвижные частиамортизатора возвращаются в.исходное положение. При возникновении аварийной ситуации, например при поломке корпуса или расстойства его резьб, переводник 20 легко сходит со ствола, освобождая пружинное кольцо 21, которое увеличивается в диамеГре,препятствуя тем самым снятию со ствола и-падению в скважину деталей, установленных на стволе, что значительнооблегчает ловильные работы.

Технико-экономическая эффективность заключается в снижении материальных затрат на проводку скважины за счет расширения диапазона гашения колебаний, вызывае 4э1х долотом.

АМОРТИЗАТОР КОЛЕБАНИЙ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ, включающий корпус и ствол, образующие полость, в которой расположены одна над другой ступени упругих элементов и узел, регулирующий их включение в работу, выполненный в виде втулки, один торец которой связан с упругим элементом верхней ступени, а другой расположен с зазором относительно опорной поверхности ствола, отлйчающийс я тем, что, с целью расширения диапазона работы упругих элементов путем обеспечения их последовательно параллельной работы упругие элементы установлены с возможностью взаимодействия между собой. §