RU108087U1

RU108087U1 - SHOCK ABSORBER

Info

Publication number: RU108087U1
Application number: RU2011119663/03U
Authority: RU
Inventors: Сергей Михайлович Селиванов; Владимир Григорьевич Воробьев; Юрий Васильевич Захаров; Александр Вячеславович Лунев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Пермнефтемашремонт"
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2011-09-10

Abstract

1. Амортизатор наддолотный, содержащий корпус, в котором размещен вал, контактирующий с ниппельной гайкой посредством шлицевого соединения, внутри корпуса размещены ряды амортизирующих элементов в виде колец прямоугольного профиля, которые разделены металлическими дисками, а весь пакет колец и дисков закреплен в корпусе верхним переводником и ниппельной гайкой, отличающийся тем, что амортизирующие элементы выполнены из резины или полимерного материала разной жесткости (твердости). ! 2. Амортизатор наддолотный по п.1, отличающийся тем, что амортизирующие элементы наименьшей жесткости расположены в верхних рядах, а наибольшей в нижних, т.е. с постепенным увеличением жесткости вниз. 1. An over-bit shock absorber containing a housing in which a shaft is placed that is in contact with the nipple nut by means of a spline connection, rows of shock-absorbing elements in the form of rings of a rectangular profile, which are separated by metal disks, are placed inside the housing, and the entire package of rings and disks is fixed in the housing by an upper sub and nipple nut, characterized in that the shock-absorbing elements are made of rubber or polymer material of different stiffness (hardness). ! 2. The above-bit shock absorber according to claim 1, characterized in that the shock absorbing elements of the smallest stiffness are located in the upper rows, and the largest in the lower rows, i.e. with a gradual increase in stiffness down.

Description

Полезная модель относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к амортизирующим устройствам в составе КНБК для снижения осевых вибраций. При бурении позволит повысить стойкость опор и вооружения долота, а также увеличить ресурс забойного двигателя.The utility model relates to the drilling of oil and gas wells, in particular to shock-absorbing devices in the BHA to reduce axial vibrations. During drilling, it will increase the stability of the supports and armaments of the bit, as well as increase the resource of the downhole motor.

В качестве прототипа принято описание изобретения «Гидромеханический амортизатор» по а.с. №2255197 Е21В 17/07, опубл. 27.06.2005 г.As a prototype, a description of the invention "hydromechanical shock absorber" by A. with. No. 2255197 ЕВВ 17/07, publ. 06/27/2005

Гидромеханический амортизатор содержит корпус, в нижней части которого расположены ряды амортизирующих элементов в виде шаров, которые разделены металлическими кольцами. Вверху нижней части корпуса расположен поршень, образующий с валом и верхней частью корпуса герметичную гидравлическую камеру, предназначенную для создания дополнительной амортизирующей способности и заполненную дизельным маслом, которое подается через гидропротоки, расположенные в верхней части корпуса.The hydromechanical shock absorber contains a housing, in the lower part of which there are rows of shock-absorbing elements in the form of balls, which are separated by metal rings. At the top of the lower part of the casing there is a piston forming a sealed hydraulic chamber with a shaft and the upper part of the casing, designed to create additional cushioning ability and filled with diesel oil, which is supplied through hydraulic flows located in the upper part of the casing.

Признаки, являющиеся общими для прототипа и заявляемого устройства, состоят в наличии корпуса, верхнего переводника, вала, пакета с амортизирующими кольцами, разделительных дисков, шлицевого соединения для передачи крутящего момента от забойного двигателя и бурильной колонны на долото. Причина, препятствующая получению в известном техническом решении гашения всего частотного спектра вибраций, заключается в том, что все амортизирующие элементы в связи с их идентичными жесткостными свойствами, работают параллельно, т.е. имеют возможность гасить вибрации узкого спектра частот.Signs that are common to the prototype and the claimed device consist in the presence of a housing, an upper sub, a shaft, a package with shock absorbing rings, spacer discs, a spline connection for transmitting torque from the downhole motor and the drill string to the bit. The reason that prevents the damping of the entire frequency spectrum of vibrations in a known technical solution is that all shock absorbing elements, in connection with their identical stiffness properties, work in parallel, i.e. have the ability to dampen the vibration of a narrow frequency spectrum.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении эффективности бурения.The task to which the utility model is directed is to increase the efficiency of drilling.

Технический результат, обеспечивающий решение указанной задачи, заключается в повышении скорости бурения, в снижении всего частотного спектра осевых динамических нагрузок на забойный двигатель.The technical result that provides the solution of this problem is to increase the drilling speed, to reduce the entire frequency spectrum of axial dynamic loads on the downhole motor.

Достигается технический результат тем, что амортизирующие кольца имеют различные жесткостные характеристики и поэтому они участвуют в работе последовательно, т.е. по достижению соответственной характеристики каждого из них.The technical result is achieved by the fact that the shock-absorbing rings have different stiffness characteristics and therefore they participate in the work sequentially, i.e. to achieve the respective characteristics of each of them.

Новые признаки заявленного технического решения заключаются в выполнении амортизирующих колец различной жесткостной характеристики, в расположении колец большей жесткости внизу пакета последовательно и уменьшающейся к верху. Новым признаком является то, что наружный диаметр амортизирующих колец выполнен меньше внутреннего диаметра корпуса, т.е. обеспечен зазор для их необходимой осевой деформации.New features of the claimed technical solution are in the implementation of shock-absorbing rings of different stiffness characteristics, in the arrangement of rings of greater stiffness at the bottom of the package in series and decreasing to the top. A new feature is that the outer diameter of the shock-absorbing rings is made smaller than the inner diameter of the housing, i.e. clearance is provided for their necessary axial deformation.

Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на Фиг.1 представлен продольный и поперечный разрезы амортизатора.The utility model is illustrated in the drawing, where Fig. 1 shows longitudinal and transverse sections of a shock absorber.

Амортизатор механический наддолотный содержит корпус 1, верхний переводник 5, являющийся соединением амортизатора с валом забойного двигателя или бурильными трубами и корпусом 1, гайку 6, закрепленную посредством резьбового соединения в корпусе 1 и взаимодействующую с валом 2 через шлицевое соединение 7. Снизу вал 2 имеет резьбу для соединения с долотом или калибратором.The mechanical above-bit shock absorber comprises a housing 1, an upper sub 5, which is a shock absorber connection with a downhole motor shaft or drill pipes and a housing 1, a nut 6 fixed by means of a threaded connection in the housing 1 and interacting with the shaft 2 through a splined connection 7. From the bottom, the shaft 2 has a thread for connection with a chisel or calibrator.

В полости корпуса 1 на валу 2 размещены упругие элементы 3 различной жесткости. Ряды амортизирующих элементов 3 разделены металлическими дисками 4. Пакет амортизирующих элементов 3 и дисков 4 собран на валу 2 и закреплен через регулировочное кольцо 10 гайкой 11.In the cavity of the housing 1 on the shaft 2 there are elastic elements 3 of different stiffness. The rows of shock-absorbing elements 3 are separated by metal disks 4. The package of shock-absorbing elements 3 and disks 4 is assembled on the shaft 2 and fixed through the adjusting ring 10 with a nut 11.

В корпусе 1 вышеописанный пакет закреплен между торцами верхнего переводника 5 и гайки 6 через регулировочное кольцо 9. Верхний и нижний диски 4 имеют уплотнения 8.In the housing 1, the above-described package is fixed between the ends of the upper sub 5 and the nut 6 through the adjusting ring 9. The upper and lower disks 4 have seals 8.

Амортизатор наддолотный работает следующим образом. Амортизатор верхним переводником 5 с помощью резьбы соединяется с валом забойного двигателя, а нижним концом вала 2 посредством резьбы с калибратором или долотом. В процессе бурения динамические нагрузки в виде вертикальных колебаний, возникающие при работе долота, воспринимаются пакетом амортизирующих колец. При этом осуществляется поочередное продольное перемещение амортизирующих колец, начиная с групп более эластичных и переходя на группы более жестких. Таким образом охватывается весь частотный спектр вибраций. Сжатие каждого кольца пакета происходит до тех пор, пока не заполнится зазор (см. Фиг.1 поз.Б), после чего процесс сжатия переходит на пакет амортизаторовShock absorber works as follows. The shock absorber is connected by the upper sub 5 to the shaft of the downhole motor by means of a thread, and the lower end of the shaft 2 by means of a thread with a calibrator or chisel. During drilling, dynamic loads in the form of vertical vibrations arising during the operation of the bit are perceived by a package of shock-absorbing rings. At the same time, alternating longitudinal movement of the shock-absorbing rings is carried out, starting from groups of more elastic ones and passing to groups of more rigid ones. Thus covers the entire frequency spectrum of vibrations. The compression of each ring of the package occurs until the gap is filled (see Figure 1, pos. B), after which the compression process goes to the package of shock absorbers

последующей жесткости и так далее, т.е. происходит процесс гашения вибраций всего спектра частот.subsequent stiffness and so on, i.e. there is a process of damping vibrations of the entire frequency spectrum.

Claims

1. An over-bit shock absorber containing a housing in which a shaft is placed that is in contact with the nipple nut by means of a spline connection, rows of shock-absorbing elements in the form of rings of a rectangular profile, which are separated by metal disks, are placed inside the housing, and the entire package of rings and disks is fixed in the housing by an upper sub and nipple nut, characterized in that the shock-absorbing elements are made of rubber or polymer material of different stiffness (hardness).

2. The above-bit shock absorber according to claim 1, characterized in that the shock absorbing elements of the lowest stiffness are located in the upper rows, and the largest in the lower rows, i.e. with a gradual increase in stiffness down.