Бурильная труба Советский патент 1991 года по МПК E21B17/07 

Фие.1

менты, трубчатый спиральный упругий элемент 4, выполненный в виде плоской ленты из упругой стали, уложенной внахлестку с углом а подъема спирали в пределах 0,а 45° , установленный в полости корпуса 1 с возможностью взаимодействия своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью последнего, соединены посредством элементов 2 и 3 в БКдля передачи на забой скважины крутящего момента и осевой нагрузки. В процессе бурения бурильные трубы подвергаются изгибным коле- баниям, при которых цилиндрический

корпус 1 деформируется, что приводит к проскальзыванию Слоев плоской ленты элемента 4 относительно друг друга и внутренней поверхности корпуса 1. В результате происходит гашение изгибных колебаний БК путем рассеивания энергии, которая затрачивается на внешнее трение в стуках и внутреннее трение в материале слоев плоской ленты элемента 4. Возможен вариант БК, при котором в корпусе 1 устанавливают несколько трубчатых, спиральных упругих элементов 4. 2 ил.

Изобретение относится к технологии и технике вращательного бурения скважин с передачей крутящего момента на забой посредством вращения бурильной колонны (БК). Цель - повышение эффективности работы БК за.счет демпфирования изгибных колебаний. Для этого бурильные трубы, включающие цилиндрический корпус 1, верхний 2 и нижний 3 присоединительные эле

Изобретение относится к технологии и технике вращательного бурения скважин с передачей крутящего момента на забой путем вращения бурильной колонны и, предназначено для использования в составе колонны бурильных труб.

Цель изобретения - повышение эффективности работы бурильной колонны в результате демпфирования изгибных колебаний.

На фиг. 1 показана бурильная труба, общий вид; на фиг. 2 - изогнутый участок бурильной трубы при изгибе и положение слоев ленты на выгнутом и вогнутом участках деформированной трубы.

Бурильная труба включает в себя цилиндрический корпус 1 с присоединительными элементами 2 и 3 соответственно на верхнем и нижнем концах. В полости корпуса расположен трубчатый спиральный упругий элемент, выполненный в виде плоской ленты 4 из упругой стали, уложенной внахлестку. Угол а подъема спирали выбирают в пределах 0 а 45° . Лента 4 расположена с возможностью взаимодействия своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью корпуса 1.

Бурильная труба работает следующим образом.

Бурильные трубы, соединенные в колонну при помощи присоединительных элементов 2 и 3, образуют колонну для передачи на забой скважины крутящего момента и осевой нагрузки. В процессе бурения бурильные трубы изгибаются, так как воспринимают осевые и поперечные силы, изгибающие и крутящие моменты. Вращение деформированной колонны в скважине сопровождается сопротивлением вращению вследствие трения о стенки скважины и вязкой среды; колебаниями различных частот, направлений и амплитуд.

Как составная часть колебаний возникают изгибные колебания, при которых происходит циклическое изменение направления прогиба. Возможно также вращение изогнутых труб колонны вокруг своей изогнутой оси; качение колонны по стенке скважины, при котором происходит циклическое нэгру- жение материала без изменения направления прогиба трубы.

Во всех этих случаях деформирование цилиндрического корпуса 1 бурильной трубы приводит к проскальзыванию слоев плоской ленты 4 трубчатого спирального

упругого элемента относительно друг друга и внутренней поверхности опорного цилиндрического корпуса 1. При этом угол а подъема спирали выбирают из диапазона О а 45° . Верхний диапазон выбран исходя из требований проскальзывания стыков ленты относительно друг друга. При углах а 45° такое проскальзывание затруднено. Наиболее оптимальным является значение угла а 15-25° .

В результате происходит гашение изгибных колебаний бурильной колонны путем рассеивания энергии, которая затрачивается на внешнее трение в стыках и внутреннее трение в материалах слоев

плоской ленты трубчатого спирального упругого элемента 4. Количество рассеянной энергии растет пропорционально телу стыков слоев ленты. Поэтому возможен вариант изготовления бурильной трубы, при котором в корпусе 1 устанавливают несколько

трубчатых спиральных упругих элементов 4

или последовательно один над другим, или

внутри друг друга. При этом каждый из них

своей наружной поверхностью опирается

на внутреннюю поверхность внешнего по отношению к нему элемента.

Формула изобретения Бурильная труба, включающая цилиндрический корпус, присоединительные элементы по концам, установленный в полости корпуса трубчатый спиральный упругий элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет демпфирования изгибных колебаний, упругий элемент выполнен в виде плоской ленты из упругой стали, уложенной внахлестку с возможностью взаимодействия наружной поверхности ленты с внутренней поверхностью корпуса, причем угол а подьемэ спирали упругого элемента выбирается в пределах 0 а 45° .

Фие.2