Амортизатор колебаний бурильной колонны

 

АМОРТИЗАТОР КОЛЕБАНИЙ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ, включающий корпус и ствол в кольцевом пространстве. между которыми распсгложены узел гашения осевых и пружинных колебаний, содержащий взаимодействующие между собой пластины, одни изкоторых установлены на стволе, а другие выполнены из зшругого материала и одним концом связаны с корпусом, о т лича .ющийся тем, что, с целью обеспечения использования .в скважинах малого диаметра и расширения диапазона гашения колебаний, упругие пластины корпуса выполнены в в.иде прямоугольных трапеций, большее основание которых связано с корI пусом, а прямые углы расположены со стороны ствола. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Е 21 В 17/07

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ8У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 367784 1/22-03 (22). 27.09.83 (46) 07.09.85. Бюл. № 33 (72) Л.И.Ковалевская, И.Е. Данильченко и Б.Н.Васюк (?1) Днепропетровское отделение

Института минеральных ресурсов (53) 622.24.05 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 331122003388, кл. E 21 В 17/07, 1971.

Авторское свидетельство СССР № 759697, кл. Е 21 В 17/07, 1980. (54) (57) АМОРТИЗАТОР КОЛЕБАНИЙ

БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ, включающий корпус и ствол в кольцевом пространстве, „„Я0„„1177441 A между которыми расположены узел гашения осевых и пружинных колебаний, содержащий взаимодействующие между собой пластины, одни из которых установлены на стволе, а другие выполнены из упругого материала и одним концом связаны с корпусом, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения использования.в скважинах малого диаметра и расширения диапазона гашения колебаний, упругие пластины корпуса выполнены в виде прямоугольных трапеций большее основание которых связано с корс пусом, а прямые углы расположены со я стороны ствола.

1177441

Изобретение относится к горному делу, в частности к амортизирующим устройствам,. включаемым в компоновку бурильных колонн при алмазном бурении.

Цель изобретения — обеспечение ис- пользования амортизатора в скважинах малого диаметра и расширение диапазона гашения колебаний.

На фиг. 1 схематично изображен !

О амортизатор, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Амортизатор содержит трубчатый корпус 1, который с .обоих концов замыкается переходниками 2 и 3, внут-.

15 ри которых расположен ствол 4, соединенный с бурильной трубой (не показана) . На стволе размещен поршень

5, разделяющий полость корпуса 1 на надпоршневую 6 и подпоршневую 7 полости. В надпоршневой полости корпу20 са размещен узел гашения крутильных колебаний, содержащий взаимодействующие между собой пластины 8 и 9.

Пластины 9 выполнены в виде радиаль25 ных выступов вала 4, а пластины 8 из упругого материала в виде трапеций; большее основание которых свя— зано с корпусом 1, а прямые углы расположены со стороны ствола 4.

Надпоршневая полость 6 сообщается

30 с подпоршневой полостью 7 за счет зазора между поршнем 5 и корпусом 1.

В подпоршневой полости между поршнем

5 и переходником 3 установлен узел гашения осевых колебаний, выполненный в виде цилиндрической пружины

10. Полости 6 и 7 амортизатора заполнены вязкой и липкой массой (низ- комолекулярным полиизобутиленом) и герметизированы уплотнителями 11, установленными в переходниках 2 и 3.

В теле вала 4 выполнено сквозное отверстие 12 для прохождения промывочной жидкости, а на свободном конце вала нарезана резьба для присоедине45 ния амортизатора к бурильным трубам. !

Переходник 3 соединен через патрубок

13 с переходником 14, служащим для соединения амортизатора с колонковой трубой. Торцовая часть вала 4 имеет ограничительное кольцо 1.5, которое расположено в полости между переходниками 3 и 14 и служит для ограничения осевого перемещения поршня.

Амортизатор работает следующим образом.

Вал 4 амортизатора вращается вместе с приводными бурильными трубами, к которым он присоединен совместно с валом 4. Вращение корпусу амортизатора 1 от вала 4 передается через радиальные выступы 9 и упругие пластинчатые элементы 8. При изменении скорости вращения вала 4 возникает относительное проворачивание вала и корпуса амортизатора. Гашение крутильных колебаний происходит за. счет деформации упругих пластин и преодоления сил внутреннего трения рабочей жидкости, вовлекаемой в колебательное движение при крутильных колебаниях вала относительно корпуса а также затухания упругих волн в среде рабочей жидкости.

Осевая нагрузка передается породоразрушающему инструменту через вал 4, поршень 5, пружину 10, переходник 3, патрубок 13 и переходник

14. Гашение продольных (осевых) колебаний бурильной колонны, возникающих при бурении, осуществляется за счет деформации упругого элемента (пружины), затухания упругих волн в среде демпфирующего материала, преодоления сил внутреннего трения рабочей жидкости, вовлекаемой в колебательное движение при перемещениях вала 4 относительно корпуса 1, а также гидравлических сопротивлений, проявляющихся при перетекании рабочей жидкости между полостями амортизатора.

1177441

Фиг. о

Щ/г. 1

Составитель В.Петросов

Редактор Н.Пушненкова Техред С.Мигунова

Корректор М.Демчик

Заказ 5482/30 Тираж 540

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И"35, Раушская наб., д.4/5

Подпис ное

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