Буровой амортизатор Советский патент 1981 года по МПК E21B17/06 

(54) БУРОВОЙ АМОРТИЗАТОР

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Известно, что при бурении скважин работа долота вызывает вибрации, которые вредно влияют на работ забойных двигателей и резьбовых сое динений бурильной колонны. Известны амортизаторы для гашения возникающих в процессе работы долот вибраций, состоящие из корпуса и подвижного ствола, взаимодействующих между собой через винтовую пару для передачи крутящего момента и упругого элемента, выполненного в виде цилиндрической тонкостенной оболочки, один конец которой связан с корпусом а другой свободен, и полость ее заполнена- эластичным наполнителем, трансформирующим продольные перемещения ствола в радиальные деформации оболочки, причем .упругий элемент размещен внутренними торцами ствола и корпуса TI Недостатком указанЕ1Ых амортизаторо является возникновение значительных сил трения между наполнителем и оболочкой и, что особенно вджно, между наполнителем и стволом . Наличие этих сил трения затрудняет возврат ствола в исходное положение, ведет к пирегрузке отдельных участков упругого элемента оболочки и снижает количество энергии, отдаваемой амортизатором забою скважины, что отрицательно сказывается на показателях бурения, т.е. на эффективности работы амортизатора. Цель изобретения - повышение эффективности работы амортизатора за счет уменьшения потерь энергии упругим элементом. Поставленная цель достигается тем, что известный амортизатор снабжен патрубком, установленным на внутренней поверхности наполнителя свободно относительно корпуса и ствола, а часть оболочки между цилиндрическими ее участками выполнена конусной, с конусностью, увеличивающейся в сторону свободного конца оболочки. На чертеже показан предлагаемый амортизатор, разрез. Буровой амортизатор состоит из корпуса 1, включающего на одном конце переводник 2 лля соединения с бурильной колонной, а на другом гайку 3, на внутренней поверхности которой нарезана мнотОзаходная несамотормозящаяся трапецеидальная

резьба В гайку 3 ввернут ствол 4, имеющий в нижней.части резьбу для подсоодинения переводника долота. Связь гайки 3 и ствола 4 образует узел передачи крутящего момента. Между внутреяними торцами 5 корпуса И торцами 6 ствола размещен упругий элемент, выполненный в виде наполнителя 7 и наружной тонкостенной конусной оболочки 8, С внутренней стороны наполнителя 7 уста новле патрубок 9 свободно относительно корпуса 1 и строла 4.

В верхней части конусная оболочка снабжена заглушкой 10 и опираетс на внутренний торец 5 корпуса.через упорный подшипник 11, что обеспечивает ее постоянное положение относительно корпуса, а нижний конец оболочки установлен с возможностью (еремещения относительно ствола 4. .бонусная оболочка 8 в верхней и |)ижней частях имеет цилиндрические участки - верхний 12 для установки заглушки 10 и нижний 13 для Захода цилиндрич:еской поверхности ствола 4 конусность оболочки 8 увеличивается в сторону свободного ее конца. Полость амортизатора герметизирована уплотнениями 14 и 15, а нижнее уплотнение поджато ниппелем 16.

Амортизатор работает следующим образом. .

После спуска амортизатора в скважину иприложения к н.ему осевой нагрузки и крутящего момента ствол 4, перемещаясь по виткам трапецеидальной несамотормозящей работы, входит в конусную оболочку 8, сжимая при этом наполнитель 7, который трансформирует осевые перемещения винта в радиальные деформации конусцой оболочки 8. При этом патр-убок 9 обжимается, наполнителем, вместе с которым может- совершать осевые движения или вращаться вокруг оси. При снижении импульса осевой нагрузки или крутящего момента Нс1копленная энергия конусной оболочки посредством наполнителя и ствола передается забою; .вызывая интенсивное разрушение горной породы. Выталкивание ствола из конусной оболочки, т.е. отдача накопленной энергии забою, происходит с меньшими потерями на трение, т.е. конусное выполнение оболочки вызывает появление дополнительной выкивающей силы, а трение наполнителя о патрубок практически отсутствует в силу возможности осевого перемещения патрубка, чем достигается повышениеэффективности работы амортизатора.

Формула изобретения

. Буровой амортизатор, включающий корпус и ствол с узлом передачи крутящего момента и внутренними торцами, между которыми размещен упругий элемент, выполненный в виде наполнителя и тонкостенной наружной оболочки с цилиндрическими участками по концам, один из которых связан с корпусом, а другой свободн.ый, отличающийся тем,.что, с целью повышения эффективности его работы за счет уменьшения потерь энергии упругим элементом, он снабжен патрубком, установленным на внутренней поверхности наполнителя свободно относительно корпуса и ствола, а часть оболочки между цилиндрическими ее участками выполнена конусной с конусностью, увеличивающейся в сторону свободного конца оболочки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 386122, кл. Е 21 В 17/06, 1966.