Способ гашения продольных и крутильных колебаний бурильной колонны и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК E21B17/07 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к способам и устройствам для гашения низкочастотных высокоамплитудных продольныхи крутильных колебаний бурильной колонны, вызываемых ухабообразностью забоя скважины.

Цель изобретения - повышение эффективности гашения низкочастотных высокоамплитудных колебаний.

На фиг. 1 изображено устройство для осуш,ествления способа гашения продольных и крутильных колебаний бурильной колонны, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Способ осуш,ествляется следуюш.им образом.

В процессе бурения при передаче крутящего момента на долото его смеш.ают в угловом направлении в сторону враш,ения, а при повышении момента сопротивления на долоте последнее дополнительно смеплают в угловом направлении в сторону, противоположную направлению крутяш,его момента, что приводит к выравниванию и предупреждению возникновения ухабообразности забоя скважины.

Устройство для гашения продольных и крутильных колебаний бурильной колонны включает корпус, состояш.ий из двух телескопически установленных частей 1 и 2, взаимодействуюш.ие поверхности которых выполнены по спирали, причем спиральные поверхности имеют наклон, противоположный направлению вращения долота. В замкнутых объемах, образованных смежными боковыми спиральными поверхностями частей корпуса 1 и 2, их торцами и втулками 3 и 4, установлены упругодеформируемые

элементы 5, изготовленные из высокопроч ного эластичного материала, например поли уретана. Каждая часть корпуса 1 и 2 выполнена в виде кулачковой полумуфты. Внутренняя полость устройства герметизируется от промывочной жидкости с помощью уплотнительных резиновых колец 6 круглого сечения. Наружная втулка 4 ограничивает относительное осевое перемещение частей 1 и 2 кррпуса, а также обеспечивает необходимую величину предварительной деформации упругодеформируемых элементов 5 при сборке устройства.

Устройство для гащения продольных и крутильных колебаний бурильной колонны работает следующим образом.

Продольное динамическое перемещение долота вызывает возникновение в упругодеформируемых элементах 5 переменных сил и вследствие инерционности массы вышерасположенного участка бурильной

0 колонны, с которым соединена верхняя часть корпуса 1, и наличия спиральной поверхности в устройстве приводит дополнительно к принудительному угловому перемещению долота относительно оси скважины в сторону, противоположную тангенциальной составляющей реакции ухабов на долото. В результате, при подъеме долота к нему прикладывается дополнительная тангенциальная нагрузка, стремящаяся срезать вершину ухаба. При перемещении долота

Q вниз во впадину между ухабами картина меняется на противоположную.

Предложенные способ и устройство для его осуществления позволяют выравнивать забой, предупреждать его ух.абообразование и, следовательно, устранять грунтовые

5 колебания долота.