Амортизатор колебаний бурильной колонны Советский патент 1985 года по МПК E21B17/07 

д

М

|i J Изобретение относится к горному делу, в частности к амортизирующим устройствам,. включаемым в компоновку бурильных колонн при алмазном бурени Цель изобретения - обеспечение ис пользования амортизатора в скважинах малого дяаметра и расширение диапазо на гашения колебаний. На фиг. 1 схематично изображен амортизатор, продольньй разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Амортизатор содержит трубчатьй корпус 1, которьй с .обоих концов замыкается переходниками 2 и 3, внут ри которых расположен ствол 4, соедине к льш с бурильной трубой (не показана) . На стволе размещен поршень 5, разделяющий полость корпуса 1 на надпоршневую 6 и подпоршневую 7 полости. В надпоршневой полости корпуса размещен узел гашения крутильных колебаний, содержащий взаимодействующие между собой пластины 8 и 9. Пластины 9 выполнены в виде радиальных выступов вала 4, а пластины 8 из упругого материала в виде трапеций, боль1рее основание которьгх связано с корпусом 1, а прямые углы расположены со стороны ствола 4. Надпоршневая полость 6 сообщается с подпоршневой полостью 7 за счет зазора между поршнем 5 и корпусом 1, В подпоршневой между поршнем 5 и переходником 3 установлен узел гашения осевых колебаний, вьтолненный в виде цилиндрической пружины 10. Полости 6 и 7 амортизатора заполнены вязкой и липкой массой (низкомолекулярным полиизобутиленом) и герметизированы угшофнителями 11, установленными в переходниках 2 и 3 В теле вала 4 вьшолнено сквозное отверстие 12 для прохождения промь вочной жидкости, а на свободном конце вала нарезана резьба для присоедине ния амортизатора к бурильным трубам Переходник 3 соединен через патрубок 13 с переходником 14, служащим, для соединения амортизатора с колонковой трубой. Торцовая часть вала 4 имеет ограничительное кольцо 1.5, которое расположено в полости между переходниками 3 и 14 и служит для ограничения осевого перемещения поршня. Амортизатор работает следующим образом. Вал 4 амортизатора вращается вместе с приводньп и бурильными -трубами, к которым он присоединен совместно с валом 4. Вращение корпусу амортизатора 1 от вала 4 передается через радиальные выступы 9 и упругие пластинчатые элементы 8. При изменении скорости вращения вала 4 возникает относительное проворачивание вала и корпуса амортизатора. Гашение крутильных колебаний происходит за-, счет деформации упругих пластин и преодоления сил внутреннего трения рабочей жидкости, вовлекаемой в колебательное движение при крутильных колебаниях вала относительно корпуса, а такзке затухания упругих волн в среде рабочей жидкости. Осевая нагрузка передается породоразрушающему инструменту через вал 4, поршень 5, пружину 10, переходник 3, патрубок 13 и переходник 14. Гашение продольных (осевых) колебаний бурильной колонны, возникающих при бурении, осуществляется за счет деформации упругого элемента (пружины), затухания упругих волн в среде демпфирующего материала, преодоления сил внутреннего трения рабочей жидкости, вовлекаемой в колебательное движение при перемещениях вала 4 относительно корпуса 1, а также гидравлических сопротивлений, проявляющихся при перетекании рабочей жидкости между полостями амортизатора.

/

/4

Фиг.1

/-//

8

Фиг 2

АМОРТИЗАТОР КОЛЕБАНИЙ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ, включающий корпус и ствол в кольцевом пространстве. между которыми распсгложены узел гашения осевых и пружинных колебаний, содержащий взаимодействующие между собой пластины, одни изкоторых установлены на стволе, а другие выполнены из зшругого материала и одним концом связаны с корпусом, о т лича.ющийся тем, что, с целью обеспечения использования .в скважинах малого диаметра и расширения диапазона гашения колебаний, упругие пластины корпуса выполнены в в.иде прямоугольных трапеций, большее основание которых связано с корI пусом, а прямые углы расположены со стороны ствола. (Л с