Амортизатор бурильной колонны Советский патент 1990 года по МПК E21B17/07 

Изобретение относится к устройствам для газовых, нефтяных и геологоразведочных скважин с шарошечными до- лотами большого диаметра.

Цель изобретения - повышение надежности работы амортизатора за счет расширения диапазона гашения колебаний.

На фиг. 1 изображен амортизатор, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Амортизатор включает корпус 1 с крышкой 2, уплотнительным кольцом 3, прямоугольными пазлми k и цилиндрическими полостями 5,присоединительны переходник 6, размещенный в корпусе 1, полый вал 7, нижний опорный торец 8 которого выполнен в виде винтообразной поверхности и образует уступ 9, шток 10 с перепускным каналом 11, поршнем 12 и с уплотнительными кольцами 13, образующий с корпусом 1 и валом 7 кольцевую полость 1, заливное отверстие которой в корпусе 1 закрыто пробкой 15, поршеньки 16 нижними цилиндрическими концами заходящие в цилиндрические полости 5 и поджатые пружинами 17 относительно корпуса 1, передающие нагрузку посредством шайб 18. Поверхности верхних торцов 19 поршеньков 16 выполнены ответными винтообразной поверхности

0

Q

S

0

5

нижнего опорного торца 8 вала 7 с прямоугольными ползунами 20, помещенными в ответные пазы 4 корпуса 1 , и дроссельными каналами 21, перекрытыми клапанами 22. Кольцевая полость 1 амортизатора заполнена жидким рабочим агентом.

Амортизатор работает следующим образом.

Амортизатор помещается в скважину непосредственно над долотом.

Крутящий момент с переходника 6 и связанного с ним жестко вала 7 на корпус 1 передается за счет сил трения между винтообразной поверхностью торца 8 вала 7 и поверхностями верхних торцов 19 поршеньков 16, снабженных прямоугольными ползунами 20 с целью преодоления изгибающих нагрузок и исключения смещения последних относительно винтообразной поверхности нижнего опорного торца 8 вала 7. Последний, воздействуя при передаче момента вращения на поршеньки 16, подает вниз, включая в последовательно-параллельную работу все кроме одного (проходящего в данный момент через уступ 9 нижнего опорного торца 8 вала 7) и развивая давление на рабочую жидкостЪ, содержащуюся под ними в цилиндрических полостях 5, что,, в свою очередь, обеспечивает подачу

51

корпуса 1, связанного с долотом, вни в результате чего образуется зазорh между корпусом 1 и переходником 6. Одновременно рабочая жидкость вытекает из-под поршеньков 16 через дроссельные каналы 21, перепускной канал 11 - в кольцевую полость , а поршеньки 16 опускаются, что позволяет нижнему опорному торцу 8 вала 7 проскальзывать на некоторый угол. В результате чего подъем поршеньков происходит практически мгновенно.

При этом во время возвратно-поступательного движения нижнего опорного торца 8 вала 7 компенсация объема жидкости осуществляется за счет перемещения поршня 12 и перетока жидкост через перепускной канал 11 штока 10.

Узел гашения колебаний данного амортизатора, включающий амортизирующий элемент и деталь, воздействующу на него (в данном случае это нижний опорный торец 8 вала 7, поршеньки 1б с рабочей жидкостью)(не обладает реактивностью, так как после снятия нагрузки с амортизирующего элемента, последним не совершается никакого обратного осевого или углового перемещения, при котором возможен возврат долоту значительной части не поглощенной энергии колебаний.

мула изобретения

0

Фор

Амортизатор бурильной колонны, включающий корпус, размещенные в нем полый вал и шток с поршнем, образующие с корпусом кольцевую полость, заполненную рабочей жидкостью, узел гашения колебаний, размещенный между валом, штоком и корпусом и содержащий поршеньки, установленные с возможностью взаимодействия с нижним опорным торцом вала и образующие с корпусом камеру, гидравлически связанную дроссельными каналами с кольцевой полостью, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы за счет расширения диапазона гашения колебаний, нижний опорный торец вала выполнен в виде винтообразной поверхности, поршеньки размещены параллельно оси корпуса, подпружинены относительно последнего, верхние торцы поршеньков выполнены с поверхностями, ответными поверхности нижнего опорного торца вала, и снабжены прямоугольными ползунами, причем корпус для размещения последних выполнен с ответными паза- 0 ми, а дроссельные каналы снабжены подпружиненными клапанами.

5

0

5

Изобретение относится к бурению. Цель - повышение надежности работы амортизатора за счет расширения диапазона гашения колебаний. Амортизатор содержит корпус 1 с крышкой 2, уплотнительным кольцом 3, пазами 4 и цилиндрическими полостями 5, переходник 6, полый вал 7, нижний опорный торец 8 которого выполнен в виде винтообразной поверхности образует уступ 9. Амортизатор также имеет шток 10 с перепускным каналом 11, поршнем 12 и с уплотнительными кольцами 13, образующий с корпусом 1 кольцевую полость 14, заливное отверстие закрытое пробкой 15. Кроме того, амортизатор содержит цилиндрические поршеньки 16 с поверхностями верхних торцов 19, выполненными ответными поверхности нижнего опорного торца 8 вала 7, поджатые пружинами 17 относительно корпуса 1, передающими нагрузку посредством шайб 18 и имеющие прямоугольные ползуны 20, помещенные в ответные пазы 4 корпуса 1, а также имеющие дроссельные каналы 21, перекрываемые клапанами 22. Кольцевая полость амортизатора заполнена рабочей жидкостью. Крутящий момент с вала 7 передается на корпус 1 торца 8 вала 7 и поверхности верхних торцов 19 поршеньков 16, подавая последние и корпус 1 вниз и создавая давление на рабочую жидкость под поршеньками 16 в пазах 4 корпуса 1. Одновременно рабочая жидкость поступает через дроссельные каналы 21 и перепускные каналы 11 штока 10 в кольцевую полость 14. Нижний опорный торец 8 вала 7 в это время проскальзывает на некоторый угол. Узел гашения клебаний включающий нижний опорный торец 8 вала 7, поршеньки 16 и рабочую жидкость, не обладает реактивностью, так как после снятия нагрузки с поршеньков 16 последними не совершается никакого обратного осевого или углового перемещения, при котором возможен возврат долоту значительной части не поглощенной энергии колебаний. 2 ил.

Фиг. 2