Демпфер гидравлический

 

ДЕМПФЕР ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ преимущественно для бурильного инструмента ,содержащий корпус с радиальными сквозными каналами и последовательно установленные в корпусе с возможностью осевого перемещения поршни с центральным и радиальными каналами, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности и эффективности гашенияколебаний, поршни выполнены с кольцевыми проточками с обоих торцев, сообщенными с радиальными каналами, демпфер снабжен кольцевыми толкателями, которые расположены в проточках поршней и гидравлически уравновешены между собой, наконечником с центральным промывочным каналом, закрепленным на поршне со стороны бурильного инструмента , проходящим через центральные отверстия поршней и образующим с ними и корпусом замкнутые полости, в которые обращены входы радиальных отверстий корпуса , а камеры, образованные толкателями и поршнями, сообщены через радиальные каналы последних с центральным промывочным каналом. (Л 00 4 СЛ О o

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g(5g) F -16 F 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CD

4ь

qrya 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3368900/25-28 (22) 23.12.81 (46) 07.04.84. Бюл. № 13 (72) Б. 3. Султанов, А. В. Лягов и В. С. Дьяков (71) Уфимский нефтяной институт (53) 621.567.2 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 439648, кл. F 16 F 5/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 842294, кл. F 16 F 5/00, 1979 (прототип). (54) (57) ДЕМПФЕР ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ преимущественно для бурильного инструмента, содержащий корпус с радиальными сквозными каналами и последовательно установленные в корпусе с возможностью осевого перемещения поршни с центральным и радиальными каналами, отличающийся

ÄÄSUÄÄ 1084502 А

1 тем, что, с целью повышения долговечности и эффективности гашения колебаний, поршни выполнены с кольцевыми проточками с обоих торцев, сообщенными с радиальными каналами, демпфер снабжен кольцевыми толкателями, которые расположены в проточках поршней и гидравлически уравновешены между собой, наконечником с центральным промывочным каналом, закрепленным на поршне со стороны бурильного инструмента, проходящим через центральные отверстия поршней и образующим с ними и корпусом замкнутые полости, в которые обращены входы радиальных отверстий корпуса, а камеры, образованные толкателями и поршнями, сообщены через радиальные каналы последних с центральным промывоч. ным каналом.

1084502

Изобретение относится к технике бурения нефтяных и газовых скважин и предназначено для гашения продольных колебаний бурильного инструмента.

Известен демпфер гидравлический, содержащий корпус с радиальными каналами, систему плавающих рабочих поршней с центральным н радиальными каналами, установленных в корпусе с возможностью осе вого перемещения (1).

Недостатком известного демпфера является невозможность избирательного гашения заданных частот продольных колебаний, возникающих при работе, например, бурильного инструмента, а также наличие специальной рабочей жидкости наполнителя.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является демпфер гидравлический, преимущественно для бурильного инструмента, содержащий корпус с радиальными сквозными каналами и последовательно установленные в корпусе с возможностью осевого перемещения поршни с центральным и радиальными каналами (2).

Поршни выполнены дифференциальными и одностороннего действия с телеско. пическим расположением друг относительно друга, а отверстие поршня, обращенного к инструменту, представляет собой диффузор струйного насоса. Из-за того, что поршни выполнены одностороннегО действия, возникает стук по обратной поверхности их демпфирующих . элементов, а это снижает долговечность устройства и эффективность гашения колебаний.

Цель изобретения — повышение долговечности и эффективности гашения колебанийй.

Указанная цель достигается тем, что в дем пфере гидравлическом преимущественно для бурильного инструмента, содержащем корпус с радиальными сквозными каналами и последовательно установленные в корпусе с возможностью осевого перемещения поршни с центральным и радиальными каналами, поршни выполнены с кольцевыми проточками с обоих торцев, сообщенными с радиальными каналами, демпфер снабжен кольцевыми толкателями, которые расположены в проточках поршней и гидравлически уравновешены между собой, наконечником с центральным промывочным каналом, закрепленным на поршне со стороны бурильного инструмента, проходящим через центральное отверстие поршней и образующим с ними и корпусом замкнутые полости, в которые обращены входы радиальных отверстий корпуса, а камеры, образованные толкателями и поршнями, сообщены через радиальные каналы последних с центральным промывочным каналом.

5 î

З5

На фиг. 1 изображен демпфер, продольный разрез, общий вид; на фиг. 2 — разрез

А — А на фиг. 1.

Демпфер гидравлический содержит корпус, который для удобства в эксплуатации содержит верхний переводник 1, средние секции 2 и нижнюю часть 3. Все части корпуса имеют радиальные сквозные каналы 4.

В корпусе последовательно установлены с.возможностью осевого перемещения поршни 5. В каждом поршне 5 с обоих торцев выполнены кольцевые проточки, в которых установлены два кольцевых тол кателя 6 и 7; гидравлически уравновешенные друг с другом.

В нижнем поршне 8 со стороны бурильного инструмента (не показан) закреплен наконечник 9 с центральным промывочным каналом 10.

Наконечник 9 проходит через центральные отверстия всех поршней 5. Камеры, образованные поршнями 5 и толкателями 6 и

7 и являющиеся гидравлическими пружинами, сообщены через радиальные каналы

11 в поршнях 5 и каналы 12 в наконечнике

9 с центральным промывочным каналом 10.

Полости, образованные наконечником 9, поршнями 5 и корпусом, через радиальные сквозные каналы 4 связаны с затрубным пространством.

Демпфер устанавливается в бурильной колонне с помощью присоединительных резьб в штоке 13 нижнего поршня 8 и переводнике 1. Для передачи крутящего момента от штока 13 к корпусу служит шпоночное соединение со шпанкой 14.

Создание необходимой гидравлической пружины достигается путем расчетного подбора необходимого числа поршней 5 в зависимости от величины динамической составляющей осевой силы. При установке демпфера на значительном расстоянии от забоя скважины под нижним поршнем 8 дополнительно размещается расчетное. количество гидравлических пружин.

Демпфер работает следующим образом.

Промывочная жидкость, подаваемая буровым насосом (не показан) за счет перепада давлений в затрубном и внутритрубном пространстве, заполняет камеры демпфера, разжимая кольцевые толкатели 6 и

7 в крайнее разжатое положение, во время запуска забойного двигателя, когда буриль ный инструмент не касается забоя. При касании бурильного инструмента забоя шток

13, жестко с ним связанный, совершает возвратно-поступательное движение в такт с динамическим процессом„совершаемым в забое скважины.

При набегании бурильного инструмента на ухаб скважины шток 13, двигаясь вверх через поршни 5, сдвигает кольцевые толкатели 6 и 7 относительно поршней 5, в результате давление в камерах поршней 5 по1084502

Я-А

Составитель А. Машкин

Редактор Е. Папи Техред И. Верес Корректор А. Ференц

Заказ 960/29 Тираж 913 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 вышается, создавая гидравлическую силу, направленную против осевой динамической силы, и часть энергии колебаний рассеивается в виде тепла. В следующий момент времени после достижения максимальной гидравлической силы шток 13 начинает двигаться вниз, а время возврата инструмента на забой снижается распрямлением гидравлических пружин. Снижение стука при соударении нижнего поршня 8 с корпусом обеспечивается его нижним толкателем, что значительно повышает долговечность устройства.

3а счет многосекционности повышается эффективность гашения колебаний, -благодаря чему при изменении числа рабочих поршней можно демпфировать продольные колебания различной частоты.