Наддолотный амортизатор

 

Изобретение относится к бурению глубоких нефтяных и газовых скваСО to 00 ;D QD 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU„„12899 (594 E 21 В 17 07

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3940134/22-03 (22) 09.08.85 (46) 15.02,87. Бюл. У 6 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности "Укргипрониинефть" (72) Г.И.Дранкер, М.И.Корабельников и В.П.Иванов (53) 622.24.05 (088.8) (56) Копылов В.Е. и Артюшкин В.Н.

Быстроразъемные и упругие соединения бурильных труб. Тюмень, ТГУ, 1983, с. 69, рис. 47а.

Авторское свидетельство СССР

N - 912908, кл. E 21 В 17/07, 1980. (54) НАДДОЛОТНЫИ АМОРТИЗАТОР (57) Изобретение относится к бурению глубоких нефтяных и газовых скважин и позволяет увеличить долговечность амортизатора за счет уменьшения внутренних напряжений в упругом элементе (УЭ) 6. Амортизатор включает корпус 1 и вал 2, образующие кольцевую полость для размещения пакета металлических обойм 4 и 5. Наружные обоймы 4 связаны с корпусом, а внутренние 5 — с валом 2. Между обоймами 4 и 5 пакета металлических обойм установлены и привулканизированы к ним УЭ 6 друг над другом. В каждом ряду УЭ 6 выполнен в виде отдельных секторов, равномерно расположенных по окружности и установленных в каждом ряду и между ними с за289980 эором друг относительно друга. Сектора УЭ 6 смежных рядов смещены в осевом направлении. В процессе работы амортизатора крутящий момент передается от буровой колонны через обойму 4, УЭ 6, обойму 5 и вал 2, Возникающие при этом продольные колебания передаются валу 2, смещающемуся относительно корпуса 1 в резонансе с пиковыми нагрузками надолоте. При этом сектора УЭ 6 деформируются в осевом и радиальном направлениях . При снятии пиковых нагрузок на долото вал 2 возвращается в исходное положение

4 ил.

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано при бурении глубоких нефтяных и газовых скважин, Цель изобретения — увеличение 5 долговечности амортизатора за счет уменьшения внутренних напряжений в упругом элементе.

На фиг. 1 показан наддолотный амортизатор, общий вид; на фиг.2— разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 — металлическая обойма с упругим элементом, общий вид.

Наддрлотный амортизатор содержит корпус 1 и полый вал 2, которые образуют кольцевую полость для размещения пакета металлических обойм 3, причем наружные обоймы 4 связаны с корпусом

1, а внутренние 5 — с валом 2. Между обоймами 4 и 5 расположены привулканизированные к ним ряды упругого элемента 6, установленные друг под другом, причем упругий элемент в каждом ряду выполнен в виде отдельных секторов 7, равномерно расположенных по окружности и установленных в каждом ряду и между рядами с зазором относительно друг друга, а сектора упруго- ЗО . го элемента смежных рядов смещены в осевом направлении. Пакет металлических обойм 3 сжат в корпусе 1 посредством верхнего 8 и нижнего 9 перевод2 ников, а на валу 2 — с помощью гайки

10 и регулировочного кольца 11. В корпусе 1 закреплено ограничительное кольцо 12 посредством втулок 13 и

14, причем между ограничительным кольцом !2 и гайкой 10 образован зазор

h, В нижней части устройства выполнена кулачковая муфта, содержащая нижний переводник 9 и подвижную (относительно корпуса 1) полумуфту 15 с резьбой 16, закрепленную на валу

2. Для установления величины зацепления кулачковой муфты между нижним переводником 9 и пакетом металлических обойм 3 установлено регулировочное кольцо 17. Кулачковая муфта установлена с осевым h и боковым Ф зазорами между рабочими поверхностями кулачков, причем величина зазора выбирается из расчета предельно допустимой деформации упругих элементов, !

Устройство работает следующим образом.

С помощью верхнего переводника 8 и полумуфты 15 с резьбой 16 амортизатор включают в компоновку бурильной колонны, соединяя его с долотом и бурильными трубами. Передача крутящего момента от верхнего присоедиР нительного переводника 8 к полумуф" те 15 осуществляется через наружную обойму 4, упругий элемент 6, внутреннюю обойму 5 и вал 2. Силы трения

3 128 между металлическими обоймами, необходимые для передачи крутящего момента, обеспечиваются за счет сборки деталей с осевым .натягом с помощью присоединительного переводника 8 и гайки 10.

При работе долота на забое возникают интенсивные продольные колебания, которые передаются валу 2 амортизатора. Вал 2, имея сравнительно небольшую массу, смещается относи.тельно корпуса 1 в резонансе с пиковыми нагрузками на долоте. При этом сектора 7 упругих элементов деформируются как в осевом, так и в радиальном направлениях. При снятии пиковой нагрузки на долото вал 2 амортизатора возвращается в исходное положение.

Когда долото по тем или иным причинам работает с повышенным тормозным моментом, передача крутящего момента осуществляется посредством вступающей в работу кулачковой муфты. При этом боковой зазор о между рабочими поверхностями кулачков снижается до нуля, дальнейшая деформация упругих элементов прекращается и тем самым предупреждается их разрушение.

В тех случаях, когда на долото действует осевая нагрузка, превы9980 4 шающая рабочий режим его нагружения, например в аварийной ситуации, осевое смещение вала 2 относительно корпуса 1 не превышает заданных (безо5 пасных. для упругого элемента) величин осевых зазоров между рабочими поверхностями кулачков (hz ) и торцовыми поверхностями ограничительного кольца 11 и гайки 10 (a<).

Формула изобретения

Наддолотный амортизатор, включающий корпус и вал, образующие кольце15 вую полость для размещения пакета металлических обойм, наружные из которых связаны с корпусом, а внутренние с валом, расположенные между обоймами и привулканизированные к ним ряды

30 упругого элемента, установленные друг поддругом,отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности амортизатора за счет уменьшения внутренних напряжений в упру25 гом элементе, упругий элемент в каждом ряду выполнен в виде отдельных секторов, равномерно расположенных по окружности и установленных в каждом ряду и между рядами с зазором

ЗО относительно друг друга, причем сектора упругого элемента смежных рядов смещены в осевом направлении.

1289980

Составитель С.Длуголенский

Редактор Т.Парфенова Техред A.Êðàí÷ÓK Корректор М.Пожо

Заказ 7879/30 Тираж 554

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4