Амортизатор бурильного инструмента Советский патент 1981 года по МПК E21B17/07 

(St) АМОРТИЗАТОР БУРИ ЪНОГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к технике бурения нефтяных и газовых скважин и может быть использовано в приза бойной части бурильного инструмента. Известен амортизатор бурильного инструмента, состоящий из упругого элемента, верхнего и нижнего оконце вателей с переводниками fij. Однако известный амортизатор не может быть применен при бурениизабойными двигателями, так как не поз воляет прокачивать через себя пром вочную жидкость. Наиболее близким к предлагаемому является амортизатор, состоящий из упругого элемента, верхнего и нижне го оконцевателей с переводниками и полого ствола 2. Недостатками известного амортизатора являются сложность конструкции большая его длина и, следовательно, невысокая надежность работы. Цель изобретения - повышение надежности работы амортизатора за счет оптимального использования поперечного сечения. Указанная цель достигается тем, что упругий элемент амортизатора выполнен в виде нескольких концентрически расположенных цилиндрических винтовь1х пружин прямоугольного сечения. Кррме того, с целью обеспечения бы стройСмены упругого элемента, оконцеватели имеют винтообразные выемки с расширениями по концам, а пружины ответную им часть. На фиг. 1 показан-амортизатор в сборе, продольный разрез; на фиг.2 верхний оконцеватель; на фиг. 3 наружная пружина упругого элемента. Амортизатор состоит из верхнего оконцеватвля 1, трех концентрически расположенных цилиндрических винтовых пружин 2-Ц с витками прямоугольного сечения. Пружины 2 и 3 левой навивКИ служат одновременно для передачи осевого усилия и крутящего момеута и имеют высаженные концы витков. Пружина Ц правой навивки служит только для передачи части осевого усилия, поэтому концы ее витков поджаты, а торцы их прошлифованы. Верхний конец наружной пружины соединяется с оконцевателем 1, а ее нижний конец - с оконцевателем 5. Соединение пружины с оконцевателем производится путем заводки кон- цов пружины в винтообразные выемки 6 имеющиеся в теле оконцевате.лей. При этом высаженная часть конца пружины 7 заходит в соответствующее расширение (Которым заканчивается; .винтообразная выемка в теле оконцевателя (фиг. 2 и 3). Средняя пружина 3 соединяется аналогичным образом с верхним и нижним оконцевателями 9 и 10. Сопредельные торцы оконцевателя 9 и оконцевателя 1 образуют кулачковое соединение с помощью которого между ними передается крутящий момент при бурении. Для этой цели между нижними оконцевателями 5 и 10 имеется шпоночное сое динение. К верхнему и нижнему торцам внутре ней пружины 4 прилегают соответственно втулка 11 и корпус сальникового устройства 12. Труба 13, проходящая вдоль всего амортизатора, образует канал для течения промывочного раст|Вора. Верхний резьбовый конец трубы соединен резьбой с оконцевателем 1, а нижний конец скользит в нижнем пере воднике 1 и сальниковом устройстве 1 которое предотвращает просачивание промывочного раствора. Кроме того, труба 13 увеличивает поперечную жест кость амортизатора. На нижнем конце трубы имеется утолщение, с помощью которого может быть извлечен из сква жины на поверхность весь амортизатор в случае поломки пружин 2 и 3. Наруж ная резьба оконцевателя 1 служит для соединения амортизатора с вращателем колонной бурильных труб или валом за бойного двигателя. Внутренняя резьба переводника 1 служит для соединения амортизатора с долотом. Амортизатор работает следующим образом. При бурении крутящий момент от вращателя передается на оконцеватель 1 и соединенный с ним при помощ кулачков оконцеватель 9, от них на пружины 2 и 3, которые работают при этом на раскручивание, затем на соединенные вместе с помощью шпонок оконцеватели 5 и 10, а оттуда через переводник 1 на долото. Осевое усилие передается тем путем, что и крутящий момент, с той лишь разницей,, что пружины 2 и 3 работают при этом на сжатие. Кроме того, в передаче осевого усилия принимает участие и пружина Ц, которая также работает на сжатие, при этом нагрузка передается с оконцевателя 1 на оконцеватель 9 и втулку 11, затем через пружину , корпус сальникового устройства 12 и переводник It на долото. Продольные колебания, возвращающие при перекатывании шарошечного долота по твердому забою, передаются через переводник I на нижние оконцеватели 5 и 10, а также на корпус сальникового устройства 12, откуда на пружины 2-, где гасятся вследствие деформации пружин. Крутильные колебания, возникающие при заклинивании долота на забое, гасятся пружинами 2 и 3, при этом указанные колебания передаются от долота к пружинам через переводник 1 и оконцеватели 5 и 10. Технико-экономическая эффективность заключается в уменьшении затват на проводку скважин за счет увеличения долговечности элементов бурильной колонны. Формула изобретения, 1. Амортизатор бурильного инструг мента, состоящий из упругого элемента, верхнего и нижнего оконцевателей с перводниками и полый ствол, о тли чающийся тем, что, с целью повышения надежности работы за счет оптимального использования поперечного сечения, упругий элемент выполнен в виде нескольких концентрически расположенных цилиндрических винтовых пружин прямоугольного сечения. 2. Амортизатор по п. 1, отлиающийся тем, что, с целью беспечения быстрой смены упругого лемента, оконцеватели имеют винтообразные выемки с расширениями по концам, а пружины ответную им часть.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

V