Буровой амортизатор Советский патент 1982 года по МПК E21B17/07 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к устройствам для гашения вибрации бурильного инструмента, а также к э сплуатсщии нефтяных скважин, добывакяцих нефть с помощью штанговых глубинных насосов, и устройствам, снимающим упругие деформации в штангах и трубах от действия динамических нагрузок. ..

Известен буровой амортизатор, содержащий корпус, вал, демпфирующее устройство, выполненное в виде эластичных элементов З

Недостатком такого амортизатора является то, что он недостаточно эффективен в работе, так как воспринимает и гасит внешние нагрузки только в одном направлении.

Наиболее близок к изобретению наддолотный амортизатор, содержащий корпус, вал с осевым каналом и упруго-демпфирующий узел, выполненный в виде набора металлических дисков, попарно закрепленных на валу и корпусе амортизатора с размещенными между ними ho торцам с двух сторон упругими элементами в виде колец и наборов шаров f2.

Недостатком этого амортизатора является то, что возможность гашения вибраций при больших нагрузках у него незначительная.

Цель изобретения - повышение эф- . фективности гашения вибрации при бурении глубоких скважин с большой осевой нагрузкой и крутящим моментом на долоте.

10

Указанная цель достигается тем, что в буровом амортизаторе, включайщем корпус,, вал с осевым каналом и упруго-деформирующий узел, выполненный в виде.-йабора металлических

15 дисков, попарно закрепленных на валу и корпусе/ и кольцевых упругих элементов, расположенных между дисками, на наружной поверхности вала выполнен продольный паз, связанный с его осе20вым каналом, а каждый из жестко связанных с- валом металлических дисков имеет на торцах кольцевые пазы для размещения упругих элементов и замк нутые полости, расположенные под

25 одним из упругих элементов дисков, для гидравлической связи с продольным пазом вала.

На чертеже изображен буровой аморп

30 тизатор.

Буровой амортизатор состоит из вала 1 с осевым центральным каналом, корпуса 2, металлических дисков 3 с упругими элементами 4, например, из эластичного материала, установленных в кольцевом пазу первого торца дисков 3, подпятников 5 и металличе ского кольца б. Для равномерного распределения нагрузки на подпятники 5 на второмторце каждого демпфирующего диска 3 установлены в кольцевой проточке упругие элементы -7, например из эластичного материала. На валу выполнены радиаль Ные отверстия А, а вал 1 имеет продольный паз Б для,прохода бурового раствора в замкнутые полости С, расположенные под одним из упругих элегдентов дисков 3 и.з осевого канала вала.

Буровой амортизатор работает следующим образом.

Промывочная жидкость из централь ного осевого канала вала 1 через отверстия А поступает в продольный паз Б и устремляется через отверстия С. в дисках 1 в кольцевой паз С. Жидкость давит на торцовые поверхности эластичных элементов 4, которые, передвигаясь в кольцевых пазах, упираются в металлические кольца 6 и через них передают усилие подпятникам 5.Давление жидкости в кольцевых пазах С в металлических демпфирующих дисках 3 создает осевое усилие, с которым вал 1 действует через упругие элементы 7 на жестко связанные с корпусом 2 подпятники 5.

Под действием, например, реакции забоя, передающейся от домета к валу 1 , подпятники 5 разгружаются полностью или частично.

Величина действующих вдоль оси амортизатора сил определяется торцовой площадью кольцевых эластичных

элементов, перепадом давления промывочной жидкости внутри вала 1 и снаружи амортизатора, а также количеством установленных металлических дисков 3 и подпятников 5.

Крутящий момент на вал 1 от корпуса 2 передается через шлйцевое соединение.

Технико-экономическая эффективность бурового амортизатора заключается в возможности ггиления больших динамических нагрузок, возникающих при работе, например, долота на забое.

Формула изобретения

Буровой амортизатор, включающий корпус, вал с осевым каналом и упру

го-деформирующий узел, выполненный в виде набора металлических дисков, попарно закрепленных на валу и корпусе, и кольцевых упругих элементов, расположенных между дисками, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с Делью эовышения эффективности гашения вибраций при бурении глубоких скважин с большой осевой нагрузкой и крутящим моментом, на наружной поверхности вала выполнен продольный паз, связанный с его осевым каналом, а каждый из жестко связанных с валом металлических дисков имеет на торцах кольцевые пазы для размещения упругих элементов и замкнутые полости, расположенные под одним из упругих элементов дисков, для гидравлической связи с продольным пазом вала. ,-.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

±. Авторское свидетельство СССР №571574, кл. Е 21 В 17/06, 1972.

2. Отчет ВНИИБТ по теме 8, М., 1973, с. 22.