RU2015295C1

RU2015295C1 - Drill string vibration dampener

Info

Publication number: RU2015295C1
Authority: RU
Inventors: Семен Васильевич Величкович; Василий Михайлович Шопа; Андрей Семенович Величкович; Олег Федорович Яремак
Original assignee: Семен Васильевич Величкович; Василий Михайлович Шопа; Андрей Семенович Величкович; Олег Федорович Яремак
Priority date: 1991-11-11
Filing date: 1991-11-11
Publication date: 1994-06-30

Abstract

FIELD: drilling wells for oil and gas. SUBSTANCE: vibration dampener has flexible member in form of units of carrying links successively arranged and secured to shaft and body and interacting with one another by means of filler. In this case, units of carrying links of flexible members secured to shaft are installed for axial motion relative to units of carrying links of flexible members secured to body. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для преимущественного использования при бурении скважин на нефть и газ. The invention relates to drilling equipment and is intended for primary use when drilling wells for oil and gas.

Известен буровой амортизатор, содержащий корпус, упругий элемент в виде тонкостенной оболочки с наполнителем, порш- нями (I). A well-known shock absorber comprising a housing, an elastic element in the form of a thin-walled shell with a filler, pistons (I) is known.

Недостатком известного амортизатора является то, что он может работать только в сжатой части бурильной колонны, обладает большой жесткостью и как следствие - низкая эффективность работы. A disadvantage of the known shock absorber is that it can only work in the compressed part of the drill string, has great rigidity and, as a consequence, low work efficiency.

Известен также наддолотный амортизатор, включающий корпус, сердечник, наружные и внутренние зажимные элементы, эластичный элемент (II). There is also a known pre-bit shock absorber including a housing, a core, external and internal clamping elements, an elastic element (II).

Недостатком данного амортизатора является низкая эффективность работы резины, используемой в качестве эластичного элемента. Тяжелые условия работы амортизатора вызывают быстрое старение и износ резиновых эластичных элементов. В результате этого амортизатор имеет низкую работоспособность, низкие нагрузочные характеристики. The disadvantage of this shock absorber is the low efficiency of the rubber used as an elastic element. Severe shock absorber operating conditions cause rapid aging and wear of rubber elastic elements. As a result of this, the shock absorber has a low working capacity, low load characteristics.

Известен буровой амортизатор двойного действия, включающий корпус, ствол и расположенный в полости между ними упругий элемент с цилиндрическими оболочками и механизмом, обеспечивающим работу амортизатора в растянутой части бурильной колонны (III). A double-acting drilling shock absorber is known, including a body, a barrel and an elastic element located in the cavity between them with cylindrical shells and a mechanism that ensures the shock absorber operates in the extended part of the drill string (III).

Недостатками данного амортизатора являются наличие механизма преобразования усилия растяжения в сжимающую нагрузку, его несовершенство и низкая нагрузочная способность. The disadvantages of this shock absorber are the presence of a mechanism for converting the tensile force into a compressive load, its imperfection and low load capacity.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, т.е. повышение эффективности работы амортизатора как в сжатой, так и в растянутой части бурильной колонны, повышение нагрузочных характеристик амортизатора. The aim of the invention is to remedy these disadvantages, i.e. increasing the efficiency of the shock absorber both in the compressed and in the stretched part of the drill string, increasing the load characteristics of the shock absorber.

Эта цель достигается тем, что известное устройство, включающее корпус, установленный с возможностью относительного осевого перемещения в его полости вал и расположенный между корпусом и валом упругий элемент, содержащий оболочку, наполнитель и установленные на его торце поршни, снабжено закрепленным на вале дополнительным поршнем, а оболочка упругого элемента выполнена из четырех частей, две из которых закреплены на корпусе, а две на валу над и под дополнительным поршнем, причем наполнитель выполнен из двух частей и дополнительный поршень расположен между ними. This goal is achieved by the fact that the known device comprising a housing mounted with relative axial movement in its cavity, a shaft and an elastic element located between the housing and the shaft, comprising a shell, a filler and pistons mounted on its end face, is provided with an additional piston mounted on the shaft, and the shell of the elastic element is made of four parts, two of which are mounted on the housing, and two on the shaft above and below the additional piston, the filler is made of two parts and an additional piston Hb located therebetween.

На чертеже изображен предлагаемый амортизатор. The drawing shows the proposed shock absorber.

Амортизатор состоит из переходника 1, корпуса 2, вала 3, упругого элемента, содержащего внешнюю оболочку 4, внутреннюю оболочку 5, дополнительного поршня 6б двух поршней 7 и наполнителя 8. Внешняя оболочка 4 состоит из двух частей, закрепленных на корпусе 2, а внутренняя оболочка 5 - из двух частей, размещенных над и под дополнительным поршнем 6. Упругий элемент фиксируется с помощью зажимного устройства 9, переходника 1 и ниппеля 10. The shock absorber consists of an adapter 1, housing 2, shaft 3, an elastic element containing an outer shell 4, an inner shell 5, an additional piston 6b of two pistons 7 and a filler 8. The outer shell 4 consists of two parts attached to the housing 2, and the inner shell 5 - of two parts located above and below the additional piston 6. The elastic element is fixed using a clamping device 9, an adapter 1 and a nipple 10.

Буровой амортизатор работает следующим образом. Drill shock absorber operates as follows.

Под воздействием сжимающей нагрузки вал 3 перемещается вверх. При этом дополнительный поршень 6 сжимает наполнитель 8, трансформирующий продольные перемещения дополнительного поршня 6 в радиальную деформацию оболочек. При снижении импульса нагрузки накопленная оболочками энергия возвращает подвижные части амортизатора в исходное положение. Если амортизатор применяется в растянутой части бурильной колонны, то под воздействием растягивающей нагрузки вал 3 перемещается вниз, сжимая наполнитель 8, и далее работает аналогично выше изложенному. Поскольку упругих элементов в амортизаторе по крайней мере два, то нагрузка распределяется между ними в соответствии с жесткостью несущих элементов. Under the influence of the compressive load, the shaft 3 moves up. In this case, the additional piston 6 compresses the filler 8, transforming the longitudinal movements of the additional piston 6 into a radial deformation of the shells. When the load impulse decreases, the energy accumulated by the shells returns the movable parts of the shock absorber to its original position. If the shock absorber is used in the stretched part of the drill string, then under the influence of the tensile load, the shaft 3 moves downward, compressing the filler 8, and then works similarly to the above. Since there are at least two elastic elements in the shock absorber, the load is distributed between them in accordance with the stiffness of the bearing elements.

Такое выполнение бурового амортизатора значительно увеличивает его нагрузочные характеристики, повышает эффективность работы и дает возможность применять как в сжатой, так и в растянутой частях бурильной колонны, т.е. обеспечивает достижение поставленной цели. This embodiment of the drilling shock absorber significantly increases its load characteristics, increases work efficiency and makes it possible to use both in the compressed and in the stretched parts of the drill string, i.e. ensures the achievement of the goal.

Claims

DRILLING SHOCK ABSORBER, comprising a housing mounted with relative axial movement in its cavity, a shaft and an elastic element located between the housing and the shaft, comprising a shell, a filler and pistons installed at its end, characterized in that, in order to increase efficiency in working in compressed and the stretched part, it is equipped with an additional piston fixed to the shaft, the shell of the elastic element is made of four parts, two of which are mounted on the housing, and two on the shaft above and below the additional piston, The filler is made of two parts and an additional piston is located between them.