Динамический гаситель вибрации долота Советский патент 1986 года по МПК E21B17/07 

2.Гаситель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью понижения остаточных колебаний долота, он снабжен расположенным между виброприемниками пружинным гасителем.

3.Гаситель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, пружинный гаситель выполнен в виде двух соединенных большими основа1

Изобретение относится к интенсификации процесса бурения, в частности к устройствам для гашения колебаний долота встречными вибрациями.

Целью изобретения является повышение эффективности гашения вибрации за счет расширения диапазона колебаний.

На фиг. 1 изображено устройство, разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - пружинный гаситель, первый вариант; на фиг. 5 - то же, второй вариант.

Динамический гаситель вибрации долота (фиг. 1) включает корпус, 1, во внутренней полости которого установлены упругий элемент, генератор колебаний 2 и расположенные над и под ним нижний и верхний виброприемники 3 и 4. В верхней и нижней частях корпуса имеются отверстия с замковыми резьбами для присоединения к колонне бурильных труб 5 и долота 6.

Генератор колебаний (фиг. 1-3) выполнен в виде обоймы, верхняя часть которой имеет лопасти 7, а нижняя - волнистые выступы 8 и полость над ним сообщается посредством двух напорных трубок 9 с осевым каналом корпуса над верхним виброприемником. Нижние концы трубок 9 изогнуты в сторону, противоположную врашению долота бурильной колонны так, что струи напорной жидкости направлены на углубления 10, расположенные на верхней поверхности обоймы между лопастями 7. Волнистые выступы 8 выполнены на торцах нижней части обоймы генератора в количестве не менее двух. Нижний виброприемник 3 имеет на верхней поверхности кольцевые углубления 11 с ответной волнистой поверхностью дна, на которые устанавливаются волнистые выступы обоймы генератора, взаимодействующие с ними через шарики 12.

На боковой и торцовой поверхностях нижнего виброприемника установлены упругие элементы в виде полушаров 13, контактирующих с корпусом 1. Нижняя часть

ниями конусных пружин, между которыми расположен упругий материал, например, в виде шаров.

4. Гаситель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что пружинный гаситель выполнен в виде двух соединенных меньшими основаниями пружин, средние части которых через пружинную подвеску связаны с корпусом.

.

виброприемника 3 имеет выступающую втулку 14 с шлицами 15, входящую в ответные шлицы проходного канала корпуса, чем обеспечивается стопорение виброприемника

от вращения и контакт его через корпус с долотом и бурильной колонной.

Напорные трубки сообщаются с осевым каналом корпуса посредством стакана 16, на который установлен виброприемник 4,

зафиксированный от вращения с корпусом штырями 17, входящими в углубления стакана. На внутренней поверхности верхнего виброприемника 4 установлены упругие полушары 18, контактирующие со стаканом 16. Между виброприемниками 3 и 4 располагают один из вариантов пружинных гасителей 19 или 20 (фиг. 4 и 5).

Пружинный гаситель 19 состоит из двух конусных вибропередающих пружин 21, верхней секции 22, выполненной с пальцами 23, входящими в ответные отверстия нижней секции 24, между секциями установлен упругий материал, например в виде шаров 25. Обе секции по оси имеют проходное отверстие 26.

Пружинный гаситель 20 выполнен в виде

5 двух пружин 27 с конусностью, убывающей к середине, и соединенных между собой меньшими основаниями. Между двух конусных пружин с наружной стороны располагается пружинная подвеска, состоящая из наружной и внутренней частей 28

0 и 29, причем наружная двумя пружинами 30 присоединена к серединам каждой корпусной пружины, а внутренняя связана с корпусом 1 поперечной пружиной 31.

Динамический гаситель вибрации долота устанавливается при роторном и турбинном способах бурения над долотом. При необходимости дополнительные динамические гасители вибрации долота устанавливаются в компановке бурильной колонны. При роторном бурении количество уста0 навливаемых непосредственно над долотом виброгасителей определяется в зависимости от степени частоты и амплитуды колебаний, вырабатываемых долотом.

5

Динамический гаситель работает следующим .

В процессе бурения промывочная жидкость, проходя через динамический гаситель долота под напором двумя трубками 9, направляется на углубления 10 генератора 2, вызывая его вращение в обратную сторону вращения бурильной колонны. По проходу, образованному радиально выступающими лопастями 7, жидкость направляется к центру генератора - в проходной канал виброприемника. Суживающиеся к центру генератора лопасти изогнуты к центру в сторону, противоположную вращению бурильной колонны. Угол изгиба лопастей влияет на число оборотов генератора, определяя частотную характеристику гасителя. Вибрации генератора возникают от взаимодействия волнистых поверхностей генератора и виброприемника в процессе их вращения. Генерируемые при их вращении автономные колебания, направленные вниз от генератора виброприемнику и долоту, гасят встречные вибрации долота. Соответствие генерируемых колебаний устройства в целом вибрациям долота дости-гается путем подбора частотных и амплитудных характеристик устройства в зависимости от заранее выявленных опытным путем вибраций долота, замеренных при проходке определенно конкретных пород.

Конструкции динамических гасителей )5 рассчитываются на определенные заранее исследованные грунтовые условия, аналогичные исследуемым.

Buff А

70

сра.2

Cf7Uo.3

20

Cftff.

Составитель В. Петросов

Редактор Н. ГорватТехред И. ВересКорректор М. Максимишннец

3-аказ 6649/27Тираж 548Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4