Демпферное устройство для шурфа

Демпферное устройство для шурфа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к демпферу для шурфа. Более конкретно, оно относится к демпферу для шурфа, который монтируют в нижней части шурфа для демпфирования удара падающего в шурф объекта.

Уровень техники

Так называемые шурфы, которые часто устраивают в полу буровой установки, используются при наращивании бурильной колонны или снятии ее секций. В характерном случае шурф содержит трубу, проходящую вниз от отверстия в полу буровой установки, причем эта шурфа предназначена для направления и промежуточного хранения бурильной трубы, находящейся в шурфе. Для одного общего отверстия шурфа может быть предусмотрено несколько труб шурфа, при этом трубы устанавливаются в положении ниже уровня отверстия шурфа.

Когда при работе бурильную трубу бросают в шурф, имеется риск того, что ударная энергия при ударе о дно шурфа окажется достаточной, чтобы бурильная труба пробила дно и падала вниз.

Известен прием установки демпфера в нижней части шурфа, то есть в его донной части. Согласно решениям уровня техники демпфер для шурфа имеет относительно сложную и дорогую конструкцию и должен заменяться после срабатывания.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является устранение или снижение, по меньшей мере, одного из недостатков известных решений уровня техники.

В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет признаков, изложенных в дальнейшем описании и формуле изобретения.

Создан демпфер для шурфа, монтируемый в донной части трубы шурфа для гашения воздействия объекта, падающего в шурф. Демпфер отличается тем, что содержит материал, обработанный с образованием стенок вокруг удлиненных отверстий, причем материал расположен таким образом, что отверстия в основном параллельны продольной оси шурфа.

Падающий объект, который наталкивается на обработанный материал, тормозится, передавая кинетическую энергию, деформирующую обработанный материал.

Толщина стенок обработанного материала может быть меньше 0,1 ширины просвета смежного отверстия. Толщина стенок обработанного материала может быть меньше 0,05 ширины просвета смежного отверстия.

Обработанный материал может быть сформирован в виде демпферного элемента с множеством удлиненных отверстий.

Демпферный элемент может быть спроектирован для получения желаемого профиля торможения. Под профилем торможения имеется в виду энергия, поглощаемая в зависимости от величины деформации. Кроме прочего, профиль торможения зависит от толщины стенок обработанного материала, от пропорции площади поперечного сечения демпферного элемента, заполненной обработанным материалом, жесткости обработанного материала и его способности к деформации. Как известно, материал с относительно тонкими стенками деформируется в большей степени при поглощении определенного количества энергии, чем материал с более толстыми стенками.

Демпферный элемент может содержать различные обработанные материалы.

По меньшей мере, два демпферных элемента могут быть помещены один на другом в направлении продольной оси шурфа. Путем выбора обработанных материалов с различными деформационными свойствами для различных демпферных элементов может быть получен деформационный профиль, регулируемый по форме и значениям в пределах относительно широкого диапазона.

Обработанный материал может быть свернут с формированием демпферного элемента, например, из листа, в котором два слоя обработанного материала в гофрированной форме образуют поверхность листа. Удлиненные отверстия расположены между слоями. Другой способ изготовления может заключаться, например, в экструзии.

Обработанный материал может иметь сотовую структуру в поперечном сечении. Имеющие сотовую или ячеистую структуру материалы относительно легко доступны и хорошо пригодны для данного назначения. Среди других форм поперечного сечения можно упомянуть криволинейные поперечные сечения, такие как круглые или овальные или другие многоугольные поперечные сечения, такие как четырехугольные или шестиугольные. Существенно также иметь круглую сердцевину из гофрированного алюминия.

Демпфер для шурфа может содержать распределитель нагрузки, например, в виде листа, который помещен на демпферном элементе и предназначен для распределения воздействия падающего объекта на как можно большую часть поперечного сечения демпферного элемента.

Демпфер может быть снабжен направляющим элементом, расположенным таким образом, чтобы направлять объект к центральной оси демпферного элемента до его контакта с распределителем нагрузки.

Распределитель нагрузки может быть частью подъемника в трубе шурфа. Этот подъемник, который часто используется для регулировки высоты донного упора в трубе шурфа, часто называют внутренним шаблоном.

Устройство по изобретению обеспечивает создание относительно недорогого демпфера, в котором деформационный профиль может быть легко адаптирован к конкретным преобладающим условиям.

Краткий перечень чертежей

Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будет подробно описан пример осуществления изобретения. На чертежах:

фиг.1 изображает демпфер для шурфа в соответствии с изобретением,

фиг.2 изображает демпфер в разрезе по линии I-I на фиг.1,

фиг.3 изображает в перспективе в увеличенном виде демпферный элемент,

фиг.4 изображает в еще более увеличенном виде участок демпферного элемента по фиг.3.

Осуществление изобретения

На чертежах позицией 1 обозначен демпфер для шурфа буровой установки, который присоединен к донной части 4 трубы 2 шурфа с помощью фланцевого соединения 6.

Демпфер 1 содержит трубчатую часть 8, которая соединена с фланцем фланцевого соединения 6 и на противоположном конце снабжена торцевой заглушкой 10.

Несколько демпферных элементов 12 установлены друг на друге параллельно общей центральной оси 13 демпфера 1 и трубы 2 шурфа. Демпферные элементы помещены в держателе 14 в форме втулки с образованием легко заменяемого картриджа 16.

Над картриджем 16 расположен распределитель 18, который состоит из двух дисков 20 и промежуточной детали 22, расположенных таким образом, чтобы распределять силу по всему поперечному сечению картриджа 16 и тем самым по всему поперечному сечению демпферного элемента 12.

Направляющий элемент 24 с центральным коническим гнездом 26 установлен над распределителем 18 и предназначен для направления падающего объекта 28, в данном случае в виде бурильной трубы, к центральной оси 13.

В этом предпочтительном примере выполнения демпферный элемент 12 свернут из листа 30, фиг.3, и заключен в материал 32 оболочки из кевлара.

На фиг.4 показан каждый слой, в котором удлиненные отверстия окружены обработанным материалом 36.

Если объект 28 падает в трубу 2 шурфа, он направляется направляющим элементом 24 к центральной оси 13 до ударного контакта. Сила удара передается через распределитель 18 на картридж 16 с демпферными элементами 12. Демпферные элементы 12 деформируются в различной степени в соответствии с их сопротивлением деформации.

Таким образом, энергия удара поглощается демпферными элементами 12. Падающий объект 28 останавливается без причинения вреда другому оборудованию или персоналу.

1. Демпферное устройство (1) для шурфа, монтируемое в донной части (4) трубы (2) шурфа для гашения воздействия падающего в эту трубу объекта (28), отличающееся тем, что демпферное устройство (1) содержит материал (36), обработанный с образованием стенок вокруг удлиненных отверстий (34), причем материал (36) расположен таким образом, что отверстия (34) по существу параллельны продольной оси (13) трубы (2) шурфа.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что толщина стенки из обработанного материала (36) меньше 0,1 ширины просвета смежного отверстия (34).

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что толщина стенки из обработанного материала (36) меньше 0,05 ширины просвета смежного отверстия (34).

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обработанный материал сформирован в виде демпферного элемента (12) с множеством удлиненных отверстий (34).

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, два демпферных элемента (12) помещены один на другом в направлении продольной оси (13) трубы (2) шурфа.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, два демпферных элемента (12), помещенных один на другом, имеют различные свойства, обеспечивающие торможение объекта.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обработанный материал (36) в поперечном сечении имеет, по меньшей мере, сотовую структуру или круглую сердцевину, выполненную из гофрированного алюминия.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обработанный материал (36) свернут в рулон, образующий демпферный элемент (12).

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обработанный материал (36) заключен в материал (32) оболочки.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что материалом (32) оболочки является кевлар.