Наддолотный амортизатор Советский патент 1987 года по МПК E21B17/07 

жин и позволяет увеличить долговечность амортизатора з а счет уменьшения внутренних напряжений в упругом элементе (УЭ) 6. Амортизатор включает корпус 1 и вал 2, образующие кольцевую полость для размещения пакета металлических обойм 4 и 5. Наружные обоймы 4 связаны с корпусом а внутренние 5 - с ваЛом 2. Между обоймами 4 и 5 пакета металлических обойм установлены и привулканизиро- ваны к ним УЭ 6 друг над другом. В каждом ряду УЭ 6 выполнен в виде отдельных секторов, равномерно расположенных по окружности и установленных в каждом ряду и между ними с за

1

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано при бурении глубоких нефтяных и газовых скважин.

Цель изобретения - увеличение долговечности амортизатора за счет уменьшения внутренних напряжений в упругом элементе.

На фиг. 1 показан надцолотньй амортизатор, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3-разрез Б-В на фиг. 2 на фиг. 4 - металлическая обойма с упругим элементом, общий вид.

Наддрлотный амортизатор содержит корпус 1 и полый вал 2, которые образуют кольцевую полость для размещения пакета металлических обойм 3, причем наружные обоймы 4 связаны с корпусом 1, а внутренние 5 - с валом 2. Между обоймами 4 и 5 расположены привулка- низированные к ним ряды упругого элемента 6, установленные друг под другом, причем упругий элемент в каждом ряду выполнен в -виде отдельных секторов 7, равномерно расположенных по окружности и установленных в каждом ряду и между рядами с зазором относительно друг друга, а сектора упруго- го элемента смежных рядов смещены в осевом направлении. Пакет металлических обойм 3 сжат в корпусе 1 посредством верхнего 8 и нижнего 9 перевод89980

зором друг относительно друга. Сектора УЭ 6 смежных рядов смещены в осевом направлении. В процессе работы амортизатора крутящий момент передается от буровой колонны через обойму 4, УЭ 6, обойму 5 и вал 2. Возникающие при этом продольные колебания передаются валу 2, смещающемуся относительно корпуса 1 в резонансе с пиковыми нагрузками на долоте. При этом сектора УЭ 6 деформируются в осевом и радиальном направлениях . При снятии пиковых нагрузок на долото вал 2 возвращается в исходное положение . 4 ил.

ников, а на валу 2-е помощью гайки 10 и регулировочного кольца 11. Б корпусе 1 закреплено ограничительное кольцо 12 посредством втулок 13 и 14, причем между ограничительным кольцом 12 и гайкой 10 образован зазор h,. В нижней части устройства выполнена кулачковая муфта, содержащая нижний переводник 9 и подвижную (относительно корпуса 1) полумуфту 15 с резьбой 16, закрепленную на валу 2. Для установления величины зацепления кулачковой муфты между нижним переводником 9 и пакетом металлических обойм 3 установлено регулировочное кольцо 17. Кулачковая муфта установлена с осевым hji и боковым зазорами между рабочими поверхностями кулачков, причем величина зазора выбирается из расчета предельно допустимой деформации упругих элементов. I

Устройство работает следующим образом.

С помощью верхнего переводника 8 и полумуфты 15 с резьбой 16 амортизатор включают в компоновку бурильной колонны, соединяя его с долотом и бурильными трубами. Передача крутящего момента от верхнего присоединительного переводника 8 к полумуфте 15 осуществляется через наружную ;обойму 4, упругий элемент 6, внутреннюю обойму 5 и вал 2. Силы трения

между металлическими обоймами, необходимые для передачи крутящего момента, обеспечиваются за счет сборки деталей с осевьм .натягом с помощью присоединительного переводника 8 и гайки 10.

При работе долота на забое возникают интенсивные продольные колебания, которые передаются валу 2 амортизатора. Вал 2, имея сравнительно небольшую массу, смещается относительно корпуса 1 в резонансе с пиковыми нагрузками на долоте. При этом сектора 7 упругих элементов деформируются как в осевом, так и в ради- апьном направлениях. При снятии пиковой нагрузки на долото вал 2 амортизатора возвращается в исходное положение .

Когда долото по тем или иным причинам работает с повышенным тормозным моментом, передача крутящего момента осуществляется посредством вступающей в работу кулачковой муфты. При этом бo coвoй зазор с между рабочими поверхностями кулачков снижается до нуля, дальнейшая деформация упругих элементов прекращается и тем самым предупреждается их разрушение .

В тех случаях, когда на долото действует осевая нагрузка, превы9980

/0

J5

20

25

30

тающая рабочий режим его нагружения, например в аварийной ситуации, осе- :вое смещение вала 2 относительно корпуса 1 не превьш1ает заданных (безопасных, для упругого элемента) величин осевых зазоров между рабочими поверхностями кулачков (h) и торцовыми поверхностями ограничительного кольца 11 и гайки 10 (h,).

Формула изобретения

Надцолотный амортизатор, включающий корпус и вал, образующие кольцевую полость для размещения пакета металлических обойм, наружные из которых связаны с корпусом, а внутренние с валом, расположенные между обоймами и привулканизированные к ним ряды упругого элемента, установленные друг под другом, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности амортизатора за счет уменьшения внутренних напряжений в упругом элементе, упругий элемент в каждом ряду выполнен в виде отдельных секторов, равномерно расположенных по окружности и установленных в каждом ряду и между рядами с зазором относительно друг друга, причем сектора упругого элемента смежных рядов смещены в осевом направлении.

/} /)

фиг.2

б- 6

X

.

tf)

Изобретение относится к бурению глубоких нефтяных и газовых скваСО to 00 ;D QD 00