Устройство для гашения вибраций бурильной колонны Советский патент 1979 года по МПК E21B17/06 

1

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к устройствам для гашения вибраций бурильной колонны.

Известно устройство для гашения вибраций бурильной колонны, включающее наружный корпус, резиновую втулку и внутренний корпус, причем резиновая втулка привулканизирована к корпусам 1.

Однако эта конструкция имеет низкую надежность н работоспособность, так как. при ограниченных поперечных размерах резиновый упругий элемент будет жестким.

Известно устройство для гашения вибраций бурильной колонны, включаюшее корпус, вал, размеш,енный между ними узел амортизации, имеюш,ий набор двух связанных между собой элементов, выполненных из материалов с разными модулями упругости, причем один из них резиновый и связан с корпусом, осевые упоры и радиальные упоры 2.

Однако в таком устройстве гашение колебаний осуществляется в недостаточном диапазоне частот.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона гашения вибраций.

Указанная цель достигается тем, что второй элемент выполнен из резины, связан с валом и размещен концентрично первому.

2

На фиг. 1 изображено устройство для гашения вибраций бурильной колонны, в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для гащепия вибраций бурильной колонны состоит из корпуса 1, вала 2, размешенного между нпми узла амортизации, включаюи 1,его жестко связанные между собой и концептрпчно размещенные один относительно другого резиновые элементы 3 и 4 с разными модулями упругости, осевые упоры о-7 и радиальные упоры 8 п 9.

Резиновый элемент 3 прпвулкаппзирован

к корпусу 1, а резиновый элемент 4 - к валу 2, причем поверхности их сопряжения

выполнены в виде мпогозаходных винтовых

пазов 10 и 11.

Для соедппения с бурпльпой колонной верхняя часть корпуса 1 имеет резьбу 12, а вал в нижней части - резьбу 13.

Устройство работает следующим образом. При бурении нагрузка и крутяший момент от бурильных труб, расположенных выше устройства, через наружный корпус 1, двухслойные разномодульные резиновые элементы 3, 4 и вал 2 передаются на породоразрушающпй инстрзмент.

Многоэлементность узла амортизации повышает надежность работы и увеличивает

работоспособность конструкции за счет уменьшения жесткости системы. Разномодульность слоев резины обеспечивает гашения виброколебаний бурового инструмента в достаточно широком диапазоне спектра частот. Для чего модули резины должны отличаться от 2 до 10 раз. Надежность соединения резиновых втулок с корпусами резинометаллических элементов обеспечивается увеличением поверхностей сопряжения за счет многозаходных винтовых пазов при небольших продольных их размерах, а осевые и радиальные упоры предохраняют резиновые кольца и позволяют им работать только в области упругих деформаций.

Наличие нескольких тарельчатых и радиальных упоров повышает работоспособность и надежность устройства не только при нормальных условиях бурения, но и в аварийных ситуациях, обусловленных прихватами бурового инструмента.

Технико-экономическая эффективность заключается в повышении механической скорости бурения, снижении расхода алмазов на 1 м бурения и стоимости метра проходк.и скважины.

Формула изобретения

Устройство для гашения вибраций бурильной колонны, включающее корпус, вал, размеш,енный между ними узел амортизации, имеюш,ий набор двух связанных между собой элементов, выполненных из материалов с разными модулями упругости, причем один из них резиновый и связан с корпусом, осевые упоры и радиальные упоры, отличающееся тем, что, с целью расширения частотного диапазона гашения

вибраций, второй элемент выполнен из резины, связан с валом и размешен концентрично первому.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Блинов Г. А. Антивибрационные средства для алмазного геологоразведочного бурения. Л., «Недра, 1974, с. 60-62.

2. Авторское свидетельство СССР № 263524, кл. Е 21В 17/06, 1968.

АФиг. 2