Амортизатор бурильного инструмента

 

Союз Советскик

Социалистические

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

""894) 74 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву(5I)М. Кл.

E 21 В 17/07 (22)Заявлено 24.04.68 (21) 1235636/22-03 с присоединением заявки №

Гввуаарстекииый комитет

СССР во делам изобретеиий и открытий (23)приоритет

Опубликовано 30 ° 12 ° 81. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 30 . 1 2 . 81 (53) УДК 622.24. . 05 (088.8 ) A.И Цыхан и М И Пехньо (72) Авторы изобретения

Физико-механический институт АН Украинской ССР (7I ) Заявитель (54) АМОРТИЗАТОР БУРИЛЬНОГО 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 t,1 ).

Однако известный амортизатор не может быть применен при бурении забойными двигателями, так как не позволяет прокачивать через себя промывочную жидкость.

Наиболее близким к предлагаемому является амортизатор, состоящий иэ упругого элемента, верхнего и нижне" го оконцевателей с переводниками и полого ствола (2 j.

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 винтовых пружин прямоугольного сечения, Кроме того, с целью обеспечения быстрой"смены 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. 3наружная пружина упругого элемента.

Амортизатор состоит иэ верхнего оконцевателя 1, трех концентрически расположенных цилиндрических винтовых пружин 2-4 с витками прямоугольного сечения. Пружины 2 и 3 левой навив894174 ки служат одновременно для передачи осевого усилия и крутящего момента и имеют высаженные концы витков. Пружина 4 правой навивки служит только, для передачи части осевого усилия, ю 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 оконцевателей. При этом высаженная часть конца пружины 7 заходит в соответствующее расширение 8,,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 внутренней пружины 4 прилегают соответствен- зо но втулка 11 и корпус сальникового устройства 12. Труба 13, проходящая вдоль всего амортизатора, образует канал для течения промывочного раст вора. Верхний резьбовый конец трубы 3s соединен резьбой с оконцевателем ,а нижний конец скользит в нижнем переводнике 14 и сальниковом устройстве 12, которое предотвращает. просачивание промывочного раствора. Кроме того, 40 труба 13 увеличивает поперечную жесткость амортизатора. На нижнем конце трубы имеется утолщение, с помощью которого может быть извлечен из скважины на поверхность весь амортизатор м в случае поломки пружин 2 и 3. Наруж.ная резьба оконцевателя 1 служит для соединения амортизатора с вращателем . колонной бурильных труб или валом забойного двигателя. Внутренняя резьба 56 переводника 14 служит для соединения амортизатора с долотом.

Амортизатор работает следующим образом.

При бурении крутящий момент от вращатвля передается на оконцеватель 1 и соединенный с ним при помощи 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 1О, а оттуда через переводник 14 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 4, которая также работает на сжатие, при этом нагрузка передается с оконцевателя 1 на оконцеватель 9 и втулку 11, затем через пружину 4, корпус оальникового y=TpoHGTea 12 и переводник 14 на долото.

Продольные колебания, возвращающие при перекатывании шарошечного долота по твердому забою, передаются через переводник 14 на нижние оконцеватели 5 и 10, а также на корпус сальникового устройства 12, откуда на пружины 2-4, где гасятся вследствие деформации пружин.

Крутильные колебания, возникающие при заклинивании долота на забое, гасятся пружинами 2 и 3, при этом укаэанные колебания передаются от долота к пружинам через переводник 14 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 инстру-, мента, состоящий из упругого элемента, верхнего и нижнего оконцевателей с перводниками и полый ствол, о тл и ч а ю шийся 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 и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью обеспечения быстрой смены упругого эл!;мента, оконцеватели имеют винто894174

У

ff образные выемки с расширениями по концам, а пружины ответную им часть.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ПатентСША Ф 1997880, кл. 255-28, опублик. 1935.

2. Патент США Ф 3139146, кл. 175-56, опублик. 1964.

Р94174

Составитель В.Галустянц

Техред(И, Тепер Корректор Г.Огар

Редактор И.Ткач

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 11418/52 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыткой

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