Амортизатор колебаний бурильной колонны

 

АМОРТИЗАТОР КОЛЕБАНИЙ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ, включающий корпус и ствол, образующие полость, в которой расположены одна над другой ступени упругих элементов и узел, регулирующий их включение в работу, выполненный в виде втулки, один торец которой связан с упругим элементом верхней ступени, а другой расположен с зазором относительно опорной поверхности ствола, отлйчающийс я тем, что, с целью расширения диапазона работы упругих элементов путем обеспечения их последовательно параллельной работы упругие элементы установлены с возможностью взаимодействия между собой. §

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3СМ) Е 2 В 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3434543/22-03 (22) 07.05.82 (46) 15.02.84. Бюл. В 6 (72) С.В.Величковнч, B.N.Øîïà, Б.H.Ïîëåâîé, A.A.Äîìàëü÷óê и С.М.Мазурик (53) 622.24.05(088.8) ,(56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 842188, кл. Е 21 В 17/07, 1974.

2 ° Авторское свидетельство СССР .

9 281323, кл.. E 21- В 17/07, 1967 (прототип).

ÄÄSUÄÄ 1073429 А (54)(57) АМОРТИЗАТОР КОЛЕБАНИЙ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ, включающий корпус и ствол, образуЮщие полость, в которой расположены одна над другой ступени упругих элементов и узел, регулирующий их включение в работу, выполненный в виде втулки, один торец которой связан с упругим элементом верхней ступени, а другой расположен с зазором относительно опорной поверхности ствола, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона работы упругих элементов путем обеспечения их последовательно параллельной работы; упругие элементы установлены с воэможностью взаимодействия между собой. е

1073429

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и предНазначено для гашения вибрационных и ударных нагрузок, возникающих при работе долота на забое скважины.

Известен буровой амортизатор, включающий корпус, ствол и упругий элемент в виде тонкостенной оболочки с поршнями и наполнителем 51l.

Недостатком устройства является узкий диапазон чувствительности упругого элемента, так как каждый упругий элемент рассчитан на определенную нагрузку.

Наибопее близким техническим решением к изобретению является амор- 15 тизатор колебаний бурильной колонны, включающий корпус и ствол, образующие полость, в которой расположены друг над другом ступени упругих элементов и узел, регулирующий их включение в работу, выполненный в виде втулки, один торец которой связан с упругим элементом верхней ступени, а другой расположен с зазором относительно опорной поверхности ствола 2 7.

Однако наличие элементов различной жесткости затрудняет комплектацию изделия, при работе в экстремальных условиях будет работать только один элемент, рассчитанный на максимальную нагрузку, а упругие элементы меньшей жесткости — бездействовать, что не экономично и снижает надежность .устройства.

Цель изобретения - расширение диа-З пазона работы упругих элементов пу1 тем обеспечения их последовательно-параллельной работы.

Укаэанная цель достигается тем, что в амортизаторе колебаний буриль- 40 ной колонны, включающем корпус и ствол, образующие полость, в кото рой расположены одна над другой ступени упругих элементов и узел, регулирующий их включение в работу, вы- 45 полненный в виде втулки, один торец которой связан с упругим элементом верхней ступени, а другой расположен с зазором относительно опорной поверхности ствола, упругие элементы установлены с возможностью взаимодействия между собой.

На чертеже показан амортизатор ,колебаний бурильной колонны.

Амортизатор колебаний бурильной колонны включает корпус 1 и ствол

2, уплотненный верхним 3 и нижним 4 уплотнениями. Корпус и ствол 2 образуют полость 5, в которой расположены одна над другой, взаимодействуя между собой, верхняя б и нижняя 7 ступени упругих элементов, представляющих собой параллельно размещенные оболочки 8 и 9, заполненные наполнителем 10 и снабженные поршнями 11-14. 65

Амортизатор имеет узел, регулирующий включение верхней б и нижней 7 ступеней в последовательно- параллельную работу, выполненный в виде втулки 15, один торец которой связан с упругим элементом верхней ступени б, а другой расположен с зазором А относительно опорной поверхности ствола 16.

Крутящий момент передается через квадратное соединение втулки

17 и вала 18, причем последний имеет переходник 19, связанный с опорной поверхностью ствола 16. В верхней части корпус 1 связан через переходник 20 с колонной бурильных труб. Ствол 2 закреплен на переходнике 20 предохранительным замком, выполненным в виде пружинного кольца 21.

Амортизатор колебаний бурильной колонны работает следующим образом.

Приложенная к валу 18 квадратного сечения осевая. нагрузка, заставляет последний входить внутрь корпуса 1, сжимая при этом посредством пере.— ходника 19., опорной поверхности ствола 16 и поршня 13 наполнитель

10 оболочек нижней ступени .7. Сжимаясь, наполнитель 10 трансформирует продольные перемещения подвижных частей в радиальные деформации оболочек 9. При снижении импульса осевой нагрузки подвижные части амортизатора возвращаются в исходное положение. При увеличении осевой нагрузки деформация оболочек 9 нижней ступени 7 продолжает расти и при достижении поршнем 13 хода величины (величина зазора ) начинает перемещаться внутренний поршень 14 оболочек 8 верхней ступени б. При этом н.- олнитель 10 верхней ступени б также сжимается, трансформируя осевые перемещения подвижных частей, в радиальные деформации набора оболочек 8 верхней ступени 6. Таким образом осуществляется последовательное включение в.последовательно-параллельную работу обеих ступеней упругого элемента.

Поскольку прогибы наборов оболочек обеих .ступеней осуществляются в пределах упругих деформаций, то при снижении импульса осевой нагрузки энергия, накопленная в наборах оболочек, возвращается забою, а подвижные части амортизатора возвращаются в исходное положение.

При возникновении аварийной ситуации, например при поломке корпуса или расстойства его резьб, переходник 20 легко сходит со ствола, освобождая пружинное кольцо 21, которое увеличивается в диаметре,препятствуя тем самым снятию со ствола и падению в скважину деталей, уста1073429

Составитель В.Родина

Редактор М.Товтин ТехредЛ.Мартяшова Корректор Г.Решетник.

Закаэ 288/31 Тираж 5 64 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 новленных на стволе, что эначительнс облегчает ловильные работы.

Технико-экономическая эффектив-ность эаклвчается в снижении материальных эатрат на проводку скважины эа счет расширения диапаэона гашения колебаний, выэываеилх, до- лотом,