RU1819974C - Dampener of longitudinal vibrations of drill string - Google Patents

Dampener of longitudinal vibrations of drill string

Info

Publication number
RU1819974C
RU1819974C SU4438077A RU1819974C RU 1819974 C RU1819974 C RU 1819974C SU 4438077 A SU4438077 A SU 4438077A RU 1819974 C RU1819974 C RU 1819974C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elastic
vibrations
damping
drill string
corrugated
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Альфред Шамсунович Янтурин
Рустем Закиевич Ахмадишин
Марат Давлетович Валеев
Рамиль Акрамович Мамлеев
Шамиль Хурматович Хамзин
Original Assignee
Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности filed Critical Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности
Priority to SU4438077 priority Critical patent/RU1819974C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1819974C publication Critical patent/RU1819974C/en

Links

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Использование: дл  гашени  вибраций и ударных нагрузок в нижней части бурильной колонны. Сущность изобретени : устройство содержит корпус и вал, установленные с возможностью ограниченного осевого перемещени . Между корпусом и валом расположен упругий узел, состо щий из чередующихс  эластичных и металлических дисков. Торцовые поверхности эластичных дисков выполнены гофрированными . Частота расположени  гофр и высота гофр смежно расположенных дисков различны, что обеспечивает демпфирование колебаний широкого диапазона частот. 1 ил.Usage: to damp vibrations and shock loads at the bottom of the drill string. SUMMARY OF THE INVENTION: the device comprises a housing and a shaft mounted with limited axial movement. Between the housing and the shaft there is an elastic assembly consisting of alternating elastic and metal disks. The end surfaces of the elastic disks are corrugated. The frequency of the corrugations and the height of the corrugations of adjacent discs are different, which provides damping of vibrations of a wide frequency range. 1 ill.

Description

Изобретение относитс  к области бурени  нефт ных и газовых скважин, а именно к забойному буровому оборудованию, предназначенному дл  гашени  вибраций и ударных нагрузок в нижней части бурильной колонны.The invention relates to the field of drilling oil and gas wells, and in particular to downhole drilling equipment for damping vibrations and shock loads at the bottom of a drill string.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности работы и обеспечение избирательности гашени  высокоамплитудных низкочастотных колебаний низа бурильной колонны при форсированных режимах лроаодкм скважин.The aim of the invention is to increase the efficiency and selectivity of damping high-amplitude low-frequency vibrations of the bottom of the drill string under forced regimes of well flow.

На чертеже изображен гаситель продольных колебаний в разрезе.The drawing shows a damper of longitudinal vibrations in section.

Гаситель продольных колебаний содержит корпус 1 и вал 2, между которыми размещены подвижное; например, шпоночное (как вариант, шлмцевое) соединение со шпонкой 3 и набор упруго-эластичных кольцевых элементов 4 с промежуточными кольцевыми дисками 5. Элементы 4 выполнены из эластичного материала, жесткость которого обеспечивает упругий характер их деформации под воздействием нагрузки, как минимум в 2,3...3 раза превышающей нагрузку на долото. С обоих торцов упруго-эластичные элементы 4 имеют гофрированные поверхности, причем геометрические размеры гофр (и по высоте, и по частоте разме- щени )на различных элементах 4 и подлине образующей одного такого элемента отличаютс  друг от друга. Предварительна  деформаци  элементов 4 обеспечиваетс  резьбовыми втулками 6.The longitudinal vibration damper comprises a housing 1 and a shaft 2, between which a movable; for example, a key (alternatively, Schlitz) connection with a key 3 and a set of elastic elastic ring elements 4 with intermediate ring disks 5. Elements 4 are made of an elastic material, the rigidity of which ensures the elastic nature of their deformation under load, at least 2, 3 ... 3 times the load on the bit. At both ends, the elastic elements 4 have corrugated surfaces, and the geometrical dimensions of the corrugations (both in height and frequency of placement) on the different elements 4 and the length of the generatrix of one such element are different from each other. Preliminary deformation of the elements 4 is provided by threaded bushings 6.

Гаситель продольных колебаний работает следующим образом.The absorber of longitudinal vibrations works as follows.

При прижатии вала 2 к корпусу 1 переменными нагрузками энерги  последних уравновешиваетс  работой сил упругой деформации и энергией, рассеиваемой силами внутреннего трени  в материале упруго-демпфирующих элементов 4. Причем выполнение торцовых поверхностей элементов 4 гофрированными, как и увелиел СWhen the shaft 2 is pressed against the housing 1 by alternating loads, the energy of the latter is balanced by the work of the elastic deformation forces and the energy dissipated by the internal friction forces in the material of the elastic damping elements 4. Moreover, the execution of the end surfaces of the elements 4 is corrugated, as C increased

0000

I-I-

ю ю XIyu xi

44

чение их количества, позвол ет увеличивать степень рассеивани  и соответственно степень демпфировани  энергии колебаний при соответствующих услови м проводки скважины небольших амплитудах аибропе- ремещенм .The increase in their number allows one to increase the degree of dispersion and, accordingly, the degree of damping of the vibrational energy under the appropriate conditions for well boreing, with small amplitudes and apertures.

Подбором формы и геометрических параметров гофрированных поверхностей, частоты размещени  гофр, а также количества элементов 4 выбираетс  требуема  степень демпфировани  в зависимости от частоты и амплитуды переменной возмущающей нагрузки ,By selecting the shape and geometric parameters of the corrugated surfaces, the frequency of placement of the corrugations, as well as the number of elements 4, the required degree of damping is selected depending on the frequency and amplitude of the variable disturbing load.

Периодическое чередование высоты гофр по длине образующей одного элемента 4 позвол ет обеспечить резко различающиес  между собой жесткости этих элементов при демпфировании низкоамплитудных зубцовых колебаний долота и высокоамплитудных грунтовых от ухабообразностм забо  или релаксационных от трени  низа колонны о стенки ствола скважины в процессе заглублени  долота в породу. Таким образом , вступлением в работу только высоких гофр млн одновременно высоких и низких обеспечиваетс  избирательность демпфи- роаани  по амплитуде виброперемещени .Periodic alternation of the height of the corrugations along the length of the generatrix of one element 4 makes it possible to provide stiffly different stiffnesses of these elements when damping low-amplitude tooth vibrations of the bit and high-amplitude soil from bumps of the bottom or relaxation from the bottom of the string against the borehole wall in the process of deepening the bit into the rock. Thus, the entry into operation of only high corrugations of millions of high and low at the same time ensures the selectivity of damping by the amplitude of vibration displacement.

Claims (1)

В реальных услови х бурени  осева  нагрузка на по мере заглублени  долота в породу периодически уменьшаетс  so времени, а ззтем восстанавливаетс  разгрузкой эсп; згса колонны топмозом лебедки . Соответственно периодически измен етс  и частота вращени  долота, а значит, и амплитуда вынужденных грунтовых колебании (возникающих при многошарошечном исполнении долот), которые необходимо гасить. Поэтому использованием набора сочетаний геометрических параметров гофрированнмх поверхностей на различных упруго-демпфирующих элементах 4 можно увеличить эффективность гаше- ни  дл  всего требуемого спектра колебаний, а не только дл  отдельных его участков, как в известных устройствах. Формула изобретени Under real conditions of drilling, the axial load on as the bit deepens in the rock periodically decreases so time, and then it is restored by unloading the ESP; ZHSA columns with topmoch winch. Correspondingly, the bit rotation frequency and, consequently, the amplitude of the forced soil vibrations (occurring during the multi-cone execution of the bits), which must be damped, periodically change. Therefore, using a set of combinations of geometric parameters of corrugated surfaces on various elastic-damping elements 4, it is possible to increase the damping efficiency for the entire required vibration spectrum, and not just for its individual sections, as in known devices. The claims Гаситель продольных колебаний бурильной колонны, включающий установленные с возможностью ограниченного осевого перемещени  корпус и вал, имеющие узел передачи крут щего момента, расположенный в полости между корпусом и валом упругий узел, отличающийс  тем. что, с целью повышени  надежности работы за счет демпфировани  колебаний при форсированных режимах проводки скважин, упругий узел выполнен в виде пакета кольцевых пластин из эластичного материала, чередующихс  с металлическими кольцевыми дисками , причем торцовые поверхности кольцевых пластин из эластичного материа/о выполнены гофрированными с различной частотой расположени  и высотой гофр у смежно расположенных пластин.A damper for longitudinal vibrations of the drill string, including a housing and a shaft mounted with a possibility of limited axial movement, having a torque transmission unit located in the cavity between the body and the shaft and an elastic unit, characterized in that that, in order to increase the reliability of operation due to damping of vibrations during forced well drilling conditions, the elastic unit is made in the form of a package of ring plates of elastic material alternating with metal ring disks, and the end surfaces of the ring plates of elastic material / o are corrugated with different frequencies the location and height of the corrugations of adjacent plates.
SU4438077 1988-06-08 1988-06-08 Dampener of longitudinal vibrations of drill string RU1819974C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4438077 RU1819974C (en) 1988-06-08 1988-06-08 Dampener of longitudinal vibrations of drill string

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4438077 RU1819974C (en) 1988-06-08 1988-06-08 Dampener of longitudinal vibrations of drill string

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1819974C true RU1819974C (en) 1993-06-07

Family

ID=21380293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4438077 RU1819974C (en) 1988-06-08 1988-06-08 Dampener of longitudinal vibrations of drill string

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1819974C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 966225,кл. Е 12 8 17/07, 1982. Патент US №3871193, кл. 64-23, опублмх. 1971. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3871193A (en) Spring load system for drill string shock absorbers
US4162619A (en) Drill string shock sub
EP2379907B1 (en) Downhole vibration dampener
US3998443A (en) Multidirectional shock absorbing device
KR880012384A (en) Bulkhead-mounted elastic vibration separators with complete hydraulic damping and adjustable passages for introduction fluids
US2620165A (en) Well drilling transmission power means
US3263446A (en) Shock isolator for rotary drill string
RU1819974C (en) Dampener of longitudinal vibrations of drill string
US4254837A (en) Technique for damping oscillations in a drill string
EP0026100A2 (en) Shock absorbing apparatus and drill string using such apparatus
RU2184834C1 (en) Damper of longitudinal and torsional vibrations
SU1125353A1 (en) Above-bit shock absorber
RU2052068C1 (en) Gear for hole drilling
SU1555462A1 (en) Drilling shock-absorber
SU1273493A1 (en) Method and apparatus for damping longitudinal and twist oscillations of drill string
SU1049650A1 (en) Above-bit damper of longitudinal oscillation
SU881290A1 (en) Vibration damper
RU2515822C2 (en) Damping device for extension and torsion vibrations
RU2065023C1 (en) Hydraulic damper
RU2147670C1 (en) Downhole damper
RU1806257C (en) Damper of longitudinal vibrations
SU966225A1 (en) Drilling shock absorber
SU1030532A1 (en) Well bottom shock absorber
RU1819975C (en) Face shock absorber
SU649820A1 (en) Device for damping drilling column vibrations