Амортизатор бурильной колонны

Амортизатор бурильной колонны

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскин

Социалистических

Республик

И С А Н И Е „„857426

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.03.79 (21) 2743631/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

E 21 В 17/06

Гееудлрстненнмй кемнтет

Опубликовано 23.08.81. Бюллетень №31

Дата опубликования описания 28.08.81 (53) УДК 622.243..05 (088.8) пю делам изебретений и етнрмтнй (72) Авторы изобретения

П. И. Огородников, И. Ю. Вронский, М. В. Лисканич, Б. Д. Борисевич, В. И. Векерик и Н. Ф. Пекарский

1 (3

Ф -;;.;,, c .ь-„ -

1 ;-, °:Ивано-Франковский институт нефти и фаза Министерства ; . l

J высшего и среднего специального образования Украинской:CGP (71) Заявитель (54) АМОРТИЗАТОР БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к гасителям колебаний бурильной колонны.

Известен буровой амортизатор, содержащий корпус, ствол, снабженный кулачками для взаимодействия с упругим элементом, сам упругий элемент, выполненный в видеразрезной втулки (1).

Недостаток амортизатора заключается в односторонности действия (т.е. работает только в сжатой части бурильной колонны) и жесткость его нельзя регулировать в процессе бурения. Изменение жесткости в данной конструкции амортизатора производится только путем замены упругого элемента, для чего нужно проводить разборку и сборку амортизатора.

Эти недостатки не позволяют устанавливать амортизатор в. растянутой зоне бурильной колонны в виде вторичной виброзащиты.

Известен также амортизатор бурильной колонны, включающий корпус, ствол, узел передачи крутящего момента, упругий элемент в виде нескольких коаксиально расположенных прорезных оболочек, имеющих общую консольную заделку и различную длину, и кулачок с двухсторонней конусной по2 верхностью, установленной с возможностью взаимодействия со свободным концом оболочек упругого элемента.

Этот амортизатор работоспособен как при установке его в сжатой части бурильной колонны, так и в растянутой (2).

Недостаток амортизатора заключается в том, что он не обеспечивает регулирования величины его рабочего хода для уменьшения динамических нагрузок на опоры долота.

Цель изобретения — регулирование величины рабочего хода амортизатора.

Поставленная цель достигается тем, что верхняя и нижняя конусные поверхности кулачка выполнены с разными углами наклона, причем с целью увеличения плавности и величины рабочего хода ствола амортиза15 тора разрезные оболочки упругого элемента установлены одна относительно другой с зазором, а конусные поверхности кулачка выполнены на его наружной поверхности для взаимодействия с упругим элементом.

На чертеже показан амортизатор буриль © ной колонны.

Амортизатор имеет корпус К на одном конце которого находится переводник 2 для соединения с бурильной колонной, а другой

857426 соединен с втулкой 3, имеющей в верхней части узел передачи крутящего момента, выполненный в виде квадратного зацепления втулки 3 со стволом 4.

Внутри корпуса 1 установлены упругие элементы 5 и 6, представляющие собой набор коаксиально расположенных концентрических разрезных оболочек. Одним концом они соединены с корпусом 1, а другой конец свободный (консольная заделка) и взаимодействуют с профилем кулачка 7, соединенного жестко со стволом 4. Причем оболочки упругих элементов 5 и 6 расположены одна относительно другой с концентрическим зазором, величину которого устанавливают в зависимости от жесткости оболочек и формы поверхности контакта кулачка 7 с упругими элементами. Рабочая поверхность кулачка выполнена с двухсторонней конусностью, причем верхняя 8 и нижняя 9 конусные поверхности кулачка имеют разные углы наклона а и ф соответственно. Для исключения попадания промывочной жидкости в амортизатор, установлены верхние 10 и нижние 11 уплотнения. Нижнее уплотнение 9 поджато гайкой 12. Ствол 4 соединяется с бурильной колонной при помощи резьбовой части 13.

Амортизатор бурильной колонны работает следующим образом.

Колебания осевой нагрузки нижней части бурильной колонны воспринимаются стволом 4, который перемещается относительно втулки 3 и трансформирует посредством кулачка 7 продольные свои перемещения в радиальные деформации упругих элементов 5 и 6 (в зависимости от того расположен ли амортизатор в сжатой или растянутой части бурильной колонны). При этом упругий элемент накапливает энергию за счет упругой деформации, а при снижении импульса осевой нагрузки отдает накопленную энергию бурильной колонне, расположенной под амор тизатором. 3а счет выполнения конусных поверхностей кулачков с различным углом наклона изменяется длина рабочего хода при установке амортизатора в сжатой или растянутой частях бурильной колонны. Так, например, если. угол наклона 4 конусной поверхности 8 больше угла наклона ф поверхности 9, то при установке такого амортизатора над долотом уменьшаются динамические нагрузки на опоры долота за счет лучшего отражения упругих волн, образующихся при бурении.

Технико-экономический эффект достига1о ется за счет повышения срока службы элементов бурильной колонны и увеличения проходки на долото.

Формула изобретения

1. Амортизатор бурильной колонны, включающий корпус, ствол, узел передачи крутящего момента, упругий элемент в виде нескольких коаксиально расположенных прорезных оболочек, имеющих общую консольную заделку и различную длину и кулачок с двухсторонней конусной поверхностью, установленный с возможностью взаимодействия со свободным концом сболочек упругого элемента, отличающийся тем, что, с це25 лью регулирования величины его рабочего хода, верхняя и нижняя конусные поверхности кулачка выполнены с разными углами наклона.

2. Амортизатор по п. 1, отличающийся тем, что разрезные оболочки упругого элемента установлены одна относительно другой с зазором.

3. Амортизатор по п. 1, отличающийся тем, что конусные поверхности кулачка выполнены на его наружной поверхности для взаимодействия с упругим элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Хо 578425, кл. Е 21 В 17/06, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заяв4о ке Хо 2722908/03, кл. Е 21 В 17/06, 12.02.79 (прототип) .

857426

Составитель Л.Макеева

Редактор Т. Гыршкан Техред А. Бойкас Корректор М. Коста

Заказ 7180/51 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4