CN204960832U - 一种钻井作业用减震器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种钻井作业用减震器，连接在钻头和钻铤之间，包括与钻铤连接的芯轴和与钻头连接的下接头，芯轴上设置有滑键槽，滑键槽上套有花键套，滑键套上端连接一个套在芯轴的扶正外筒，扶正外筒内侧与芯轴之间设置有密封环，滑键套下端连接动力减震传递轴，动力减震传递轴与下接头连接，花键套在受到纵向力时，可沿滑键槽上下滑动；本实用新型采用钢质的碟簧作为弹性元件，其寿命长，而且在装配工具时，刚度可根据用户需要进行调整。采用硅油作为弹性元件，可补充碟簧不足的刚度，同时硅油量的多少可获得不同的减震效果，满足不同地层的需要，使工具在低钻压和高钻压下工作都可产生良好的减震效果。
Description
技术领域
本实用新型属于钻井工具，特别涉及一种钻井作业用减震器。
背景技术
油田进行钻井作业时，普通减震器依靠的是硅油液体弹簧，压力很大对外筒和密封要求很高，因此该减震器不能适应油田进行钻井作业，影响钻井作业。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种钻井作业用减震器，该减震器连接在钻头和钻铤之间，钻压通过芯轴和芯轴接头压缩碟簧和硅油传递给外筒再施加在钻头上；反之，钻头产生的跳钻和震动迫使碟簧和硅油压缩吸收能量，达到减震的目的。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种钻井作业用减震器，连接在钻头和钻铤之间，包括与钻铤连接的芯轴和与钻头连接的下接头，芯轴上设置有滑键槽，滑键槽上套有花键套，滑键套上端连接一个套在芯轴的扶正外筒，扶正外筒内侧与芯轴之间设置有密封环，滑键套下端连接动力减震传递轴，动力减震传递轴与下接头连接，花键套在受到纵向力时，可沿滑键槽上下滑动，其中，所述动力减震传递轴包括一个冲管，冲管一端在芯轴的下侧并留有间隙，冲管另一端延伸至下接头内孔中，下接头与冲管之间设置有密封环，在冲管的外圆上套有弹簧，弹簧外套有弹簧外筒，弹簧外筒一端与滑键套固定连接，弹簧外筒另一端连接一个浮子外筒，浮子外筒下端连接所述下接头，浮子外筒套在冲管上，其与滑键套的连接端顶在所述弹簧的下端，弹簧的上端被在冲管上设置的凸起定位，在所述浮子外筒与冲管之间设置有环形空腔，环形空腔中设置有套在冲管上的浮子，浮子在环形空腔中可上下滑动，在浮子上端的空腔的浮子外筒的侧壁上设置有充油孔，通过充油孔在其空腔中充满有硅油。
方案进一步是：所述的弹簧由多组叠簧叠加组成，每一组叠簧的上下端面与其轴线形成斜向夹角。
方案进一步是：所述夹角至少为15度。
方案进一步是：所述冲管一端与芯轴的下侧之间的间隙至少是10cm。
方案进一步是：所述滑键套与扶正外筒的连接、浮子外筒与滑键套的连接以及下接头与浮子外筒的连接均为斜面螺纹固定连接。
本实用新型采用钢质的碟簧作为弹性元件，其寿命长，而且在装配工具时，刚度可根据用户需要进行调整。采用硅油作为弹性元件，可补充碟簧不足的刚度，同时硅油量的多少可获得不同的减震效果，满足不同地层的需要，使工具在低钻压和高钻压下工作都可产生良好的减震效果。
下面结合附图和实施例对本实用新型作一详细描述。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图；
图2为本实用新型整体上段放大示意图；
图3为本实用新型整体中段放大示意图；
图4为本实用新型整体下段放大示意图。
具体实施方式
一种钻井作业用减震器，连接在钻头和钻铤之间，如图1至图4所示，包括与钻铤连接的芯轴1和与钻头连接的下接头10，芯轴上设置有滑键槽，滑键槽上套有花键套4，滑键套上端连接一个套在芯轴的扶正外筒3，扶正外筒与芯轴上端面之间设置有一个定位套2，定位套用于限制扶正外筒向上滑动的距离；扶正外筒内侧与芯轴之间设置有密封环301，根据需要密封环可以是多组，本实施例至少设置了5组，滑键套下端连接动力减震传递轴，动力减震传递轴与下接头连接，花键套在受到纵向力时，可沿滑键槽上下滑动，而芯轴不会上下窜动起到减震的作用；其中，所述动力减震传递轴包括一个冲管7，冲管一端在芯轴的下侧并留有间隙101，冲管另一端延伸至下接头内孔中，下接头与冲管之间设置有密封环1001，在冲管的外圆上套有弹簧5，弹簧外套有弹簧外筒6，弹簧外筒一端与滑键套固定连接用于传递滑键套的扭力，弹簧外筒另一端连接一个浮子外筒9，浮子外筒下端连接所述下接头用于将弹簧外筒的扭力传递至下接头，浮子外筒套在冲管上，冲管与滑键套的连接端顶在所述弹簧的下端，弹簧的上端被在冲管和芯轴之间设置的定位套11以及冲管的凸起701定位，在所述浮子外筒与冲管之间设置有环形空腔12，环形空腔中设置有套在冲管上的浮子8，浮子在环形空腔中可上下滑动，在浮子与冲管和浮子外筒之间分别设置有密封环，在浮子上端的空腔的浮子外筒侧壁上设置有充油孔13，通过充油孔在其空腔中充满有硅油，所述浮子用于挤压空腔中的硅油来缓冲下接头传递的上下冲力。
实施例中：为了增加弹簧的缓冲行程并且还要保持弹簧的弹性力，所述的弹簧由多组叠簧501叠加组成，其多少组的数量根据减震器的长短及伸缩要求确定，每一组叠簧的上下端面与其轴线形成斜向夹角。其中：所述斜向夹角至少为15度。
实施例中：所述冲管一端与芯轴的下侧之间留出的缓冲间隙至少是10cm。
实施例中：所述滑键套与扶正外筒的连接、浮子外筒与滑键套的连接以及下接头与浮子外筒的连接均为斜面螺纹的固定连接。
本减震器的工作原理是：
该减震器连接在钻头和钻铤之间，钻压通过芯轴和芯轴接头压缩碟簧和硅油传递给外筒再施加在钻头上；反之，钻头产生的跳钻和震动迫使碟簧和硅油压缩吸收能量，达到减震的目的。采用钢质的碟簧作为弹性元件，其寿命长，而且在装配工具时，刚度可根据用户需要进行调整。采用硅油作为弹性元件，可补充碟簧不足的刚度，同时硅油量的多少可获得不同的减震效果，满足不同地层的需要，使工具在低钻压和高钻压下工作都可产生良好的减震效果。
减震器具有以下特点
(1)动力减震传递轴的阻尼包含两种弹簧元件：碟簧和硅油。
(2)可以通过不同的碟簧组合和增减硅油量的多少来获得更多的刚度组合，从而达到最佳钻具组合要求。
Claims (5)
1.一种钻井作业用减震器，连接在钻头和钻铤之间，包括与钻铤连接的芯轴和与钻头连接的下接头，芯轴上设置有滑键槽，滑键槽上套有花键套，滑键套上端连接一个套在芯轴的扶正外筒，扶正外筒内侧与芯轴之间设置有密封环，滑键套下端连接动力减震传递轴，动力减震传递轴与下接头连接，花键套在受到纵向力时，可沿滑键槽上下滑动，其特征在于，所述动力减震传递轴包括一个冲管，冲管一端在芯轴的下侧并留有间隙，冲管另一端延伸至下接头内孔中，下接头与冲管之间设置有密封环，在冲管的外圆上套有弹簧，弹簧外套有弹簧外筒，弹簧外筒一端与滑键套固定连接，弹簧外筒另一端连接一个浮子外筒，浮子外筒下端连接所述下接头，浮子外筒套在冲管上，其与滑键套的连接端顶在所述弹簧的下端，弹簧的上端被在冲管上设置的凸起定位，在所述浮子外筒与冲管之间设置有环形空腔，环形空腔中设置有套在冲管上的浮子，浮子在环形空腔中可上下滑动，在浮子上端的空腔的浮子外筒的侧壁上设置有充油孔，通过充油孔在其空腔中充满有硅油。
2.根据权利要求1所述的一种钻井作业用减震器，其特征在于，所述的弹簧由多组叠簧叠加组成，每一组叠簧的上下端面与其轴线形成斜向夹角。
3.根据权利要求2所述的一种钻井作业用减震器，其特征在于，所述夹角至少为15度。
4.根据权利要求1所述的一种钻井作业用减震器，其特征在于，所述冲管一端与芯轴的下侧之间的间隙至少是10cm。
5.根据权利要求1所述的一种钻井作业用减震器，其特征在于，所述滑键套与扶正外筒的连接、浮子外筒与滑键套的连接以及下接头与浮子外筒的连接均为斜面螺纹固定连接。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107035346A (zh) * | 2016-02-04 | 2017-08-11 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种用于电缆输送射孔减震器 |
| CN108825181A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-11-16 | 长江大学 | 一种射孔测试联作轴向多级减震器 |
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