RU2695442C1

RU2695442C1 - Vibration damper-calibrator

Info

Publication number: RU2695442C1
Application number: RU2018115441A
Authority: RU
Inventors: Родион Михайлович Богомолов
Priority date: 2018-04-24
Filing date: 2018-04-24
Publication date: 2019-07-23

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention relates to support-centering elements of a drill string and can be used in drilling deep oil and gas wells. Vibration damper-calibrator includes a housing with a central hole for the flushing liquid supply to the well shaft and two connecting threads for its installation into the drill string, divided by external flushing channels into separate working sectors, each of which is equipped with pushing floating spring-loaded dampers-elements of drill string transverse oscillations extending above casing central surface, which outer surface on the side of the well wall is reinforced with wear-resistant teeth or PDC cutters for simultaneous calibration of the well shaft. In each working sector there are longitudinal grooves in the form of "swallowtail", open on the side of the face and closed on the opposite side, allowing to install and movably fix in them floating insert elements with extending springs, having dimensions and configuration, congruent to the shape of slots, open ends of which are protected by covers with locking elements. Value of maximum extension of floating plug-in elements above diameter of housing is provided by selection of angle of undercut of longitudinal grooves within α=5–16°, which when selecting the side gap between inclined walls of grooves and sidewalls of floating plug-in elements allows extending springs to advance their calibrating surface to design value above diameter of housing, which can be readjusted and fixed by means of tightening ring.

EFFECT: wear resistance of drilling tool.

1 cl, 5 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к опорно-центрирующим элементам бурильной колонны и может использоваться при бурении глубоких нефтяных и газовых скважин.The present invention relates to support-centering elements of the drill string and can be used when drilling deep oil and gas wells.

При работе на забое бурового инструмента, бурильная колонна постоянно испытывает сильные продольные и поперечные колебания, значительно ускоряющие износ инструмента и снижающие показатели бурения. Если колебания входят в резонанс, стойкость любого бурового инструмента катастрофически уменьшается. Для снижения вредного влияния продольных и поперечных колебаний в компоновку бурильной колонны вводят различные опорно-центрирующие элементы - центраторы, калибраторы, стабилизаторы и др.When working on the bottom of a drilling tool, the drill string constantly experiences strong longitudinal and transverse vibrations, which significantly accelerate tool wear and reduce drilling performance. If vibrations enter resonance, the durability of any drilling tool is drastically reduced. To reduce the harmful effects of longitudinal and transverse vibrations, various support-centering elements are introduced into the drill string assembly - centralizers, calibrators, stabilizers, etc.

Известен центратор с верхней и нижней опорными поверхностями (1), принятый за аналог. Для предупреждения заклинивания центратора в стволе скважины в процессе работы, его опорные поверхности выполнены цилиндрическими, а оси этих поверхностей наклонены относительно оси устройства. Сила реакции со стороны стенки скважины воспринимается пружинами кручения. При увеличении момента, возникающего при прохождении суженных участков ствола, диаметр центратора уменьшается и пружина кручения скручивается. При уменьшении момента прохождения суженных участков пружина раскручивается и диаметр центратора восстанавливается. Возможность плавного изменения диаметра за счет воздействия пружины положительно влияет на работу центратора. Однако, наличие двухъярусного расположения рабочих элементов на разной высоте, не позволяет им работать синхронно, что приводит к неравномерному центрированию колонны. Кроме того, сама конструкция узлов пружин кручения не может обеспечить достаточную длительность работы пружин, поскольку оба пружинных узла не имеют герметизации от попадания шлама в открытые полости между рабочими элементами и ограничительными гайками. Поэтому при спуске колонны неизбежно соскребание шлама со стенки скважины торцами рабочих элементов и заклинивание кручения витков пружин друг относительно друга.Known centralizer with upper and lower supporting surfaces (1), adopted as an analogue. To prevent jamming of the centralizer in the wellbore during operation, its supporting surfaces are cylindrical, and the axes of these surfaces are inclined relative to the axis of the device. The reaction force from the side of the well wall is perceived by torsion springs. As the moment arising during the passage of the narrowed sections of the trunk increases, the diameter of the centralizer decreases and the torsion spring twists. With a decrease in the passage of the narrowed sections, the spring is untwisted and the diameter of the centralizer is restored. The possibility of a smooth change in diameter due to the action of the spring positively affects the operation of the centralizer. However, the presence of a two-tiered arrangement of working elements at different heights does not allow them to work synchronously, which leads to uneven centering of the column. In addition, the design of the torsion spring assemblies cannot provide a sufficient duration of the springs, since both spring assemblies are not sealed against sludge entering the open cavities between the working elements and the restrictive nuts. Therefore, during the descent of the column, the sludge is inevitably scraped off from the borehole wall by the ends of the working elements and the torsion jamming of the spring turns relative to each other is jammed.

Известно устройство для калибрования скважин (2), принятое за второй аналог. Это устройство также предназначено для калибрования стенки скважины и уменьшения поперечных колебаний бурильной колонны в призабойной зоне. Оно снабжено несколькими, обычно четырьмя, продольными гранями и лопастями, армируемыми износостойкими твердосплавными порошками или зубками. Это позволяет достигать значительной стойкости устройства при бурении. К тому же, его конструкция достаточно проста с точки зрения технологии изготовления. Указанные преимущества обуславливают широкое применение второго аналога в практике глубокого бурения. К недостаткам этого лопастного калибратора необходимо отнести то, что он способен лишь частично уменьшать амплитуду поперечных колебаний во время ударов о стенку скважины отдельных лопастей. Причиной этого является то, что диаметр калибратора выбирается равным диаметру долота. Диаметр же скважины разбивается при радиальном биении колонны и долота, и становится на несколько миллиметров больше диаметра долота, даже при бурении устойчивых пород. Поэтому одновременный контакт всех лопастей с калибруемой стенкой не возможен. Единовременно могут контактировать со стенкой лишь одна или две лопасти во время их ударов при колебаниях, что приводит к неравномерному центрированию колонны. К недостаткам четырехлопастных калибраторов относится еще и то, что максимальное расстояние от середины хорды в поперечном сечении корпуса у каждой из четырех плоских граней калибратора до стенки скважины всегда кратно больше, чем расстояние между радиальной поверхностью скругленной части лопасти и стенкой скважины. Это вызывает значительную разницу амплитуд колебаний при смене двух вышеуказанных направлений биения, что также усиливает неравномерность центрирования колонны.A device for calibrating wells (2), adopted for the second analogue, is known. This device is also designed to calibrate the borehole wall and reduce lateral vibrations of the drill string in the bottomhole zone. It is equipped with several, usually four, longitudinal faces and blades reinforced with wear-resistant carbide powders or teeth. This allows you to achieve significant durability when drilling. In addition, its design is quite simple in terms of manufacturing technology. These advantages determine the widespread use of the second analog in the practice of deep drilling. The disadvantages of this blade calibrator is that it is only able to partially reduce the amplitude of transverse vibrations during impacts on the borehole wall of individual blades. The reason for this is that the diameter of the calibrator is chosen equal to the diameter of the bit. The diameter of the well is broken during radial runout of the column and bit, and becomes several millimeters larger than the diameter of the bit, even when drilling stable rocks. Therefore, simultaneous contact of all blades with a calibrated wall is not possible. Only one or two blades can contact the wall at a time during their impacts during vibrations, which leads to uneven centering of the column. The disadvantages of four-blade calibrators include the fact that the maximum distance from the middle of the chord in the cross section of the body at each of the four flat faces of the calibrator to the well wall is always multiple than the distance between the radial surface of the rounded part of the blade and the wall of the well. This causes a significant difference in the amplitudes of the oscillations when changing the two above directions of runout, which also increases the uneven centering of the column.

Известен наддолотный амортизатор (3), взятый за третий аналог. Он состоит из корпуса, верхнего и нижнего переводника и наборной тарельчатой пружины. Нижний переводник выполнен двухосным и снабжен четырехшариковым замком для связи переводника с корпусом, позволяющим обеспечить кроме передачи вращения долоту также и возможность при этом сильфонных смещений долота по трем осям координат. За счет сжатия и разжатия элементов наборной тарельчатой пружины обеспечивается амортизация и гашение вредных осевых и поперечных колебаний колонны и долота, а значит и повышение его стойкости и показателей в бурении. Главным недостатком этого амортизатора является то, что его основная часть - наборная тарельчатая пружина, механически собирается из отдельных цилиндрических и конических элементов. Она должна амортизировать и стабильно выдерживать тысячи циклов «сжатие-разжатие» от колебаний бурильной колонны при ее многотонных нагрузках. При этом одновременно одна часть элементов наборной тарельчатой пружины должна работать на сжатие, а другая - на растяжение. Обеспечить равнопрочные свойства этих элементов для самых различных условий и режимов бурения практически невозможно. Кроме того, чтобы обеспечить возможность смещения долота и амортизации по всем трем осям координат, необходимо заложить большие пространственные зазоры во всех четырех шариковых шлицевых замках, сквозь которые свободно проходит промывочная жидкость с абразивом. Это, в свою очередь, еще более снижает износостойкость отдельных узлов и срок работы амортизатора.Known overhead damper (3), taken for the third analogue. It consists of a housing, an upper and lower sub and a stacked disk spring. The lower sub is made of biaxial and is equipped with a four-ball lock for connecting the sub with the housing, which allows to provide, in addition to transmitting rotation of the bit, also the possibility of bellows displacements of the bit along three coordinate axes. Due to the compression and decompression of the elements of a stacked disk spring, the harmful axial and transverse vibrations of the column and bit are absorbed and damped, which means an increase in its durability and performance in drilling. The main disadvantage of this shock absorber is that its main part - a stacked disk spring, is mechanically assembled from individual cylindrical and conical elements. It should absorb and stably withstand thousands of compression-unloading cycles from vibrations of the drill string under its multi-ton loads. In this case, at the same time, one part of the elements of the stacked disk spring should work in compression, and the other in tension. It is practically impossible to ensure equal strength properties of these elements for a wide variety of drilling conditions and modes. In addition, in order to provide the possibility of bit displacement and cushioning along all three coordinate axes, it is necessary to lay large spatial gaps in all four ball-splined locks, through which flushing fluid with an abrasive freely passes. This, in turn, further reduces the wear resistance of individual components and the life of the shock absorber.

Известно надшарошечное устройство для шарошечного бурения (4), принятое за прототип. Внутри корпуса этого устройства расположен амортизатор, с набором предварительно сжатых гайкой упругих элементов, а также шлицевая пара, позволяющая передавать вращение долоту и обеспечивать при этом амортизацию при сжатии и разжатии упругих элементов во время продольных колебаний бурильной колонны. Поперечные колебания колонны воспринимаются продольными ребрами нижнего корпуса. Положительные свойства устройства - возможность регулирования амплитуды предварительным сжатием упругих элементов гайкой и наличие приводной шлицевой пары за пределами корпуса долота. Это позволяет использовать при бурении серийно выпускаемые шарошечные долота. К недостаткам устройства следует отнести то, что оно спроектировано для бурения с очисткой забоя сжатым воздухом. А также то, что при наличии массивной нижней части корпуса с продольными ребрами, воспринимающими и передающими на амортизатор поперечные колебания, неизбежна большая инерционность, снижающая амортизационный эффект, а значит и возможность повышения стойкости бурового инструмента.Known supra-conical device for roller cone drilling (4), adopted as a prototype. A shock absorber is located inside the body of this device, with a set of elastic elements pre-compressed by a nut, as well as a spline pair, which allows transmitting the rotation of the bit and providing cushioning during compression and expansion of the elastic elements during longitudinal vibrations of the drill string. Transverse vibrations of the column are perceived by the longitudinal ribs of the lower body. Positive properties of the device are the ability to control the amplitude by preliminary compression of the elastic elements with a nut and the presence of a drive spline pair outside the bit body. This allows the use of commercially available rolling cutter bits for drilling. The disadvantages of the device include the fact that it is designed for drilling with cleaning the bottom of the compressed air. And also the fact that in the presence of a massive lower part of the body with longitudinal ribs that perceive and transmit lateral vibrations to the shock absorber, a large inertia is inevitable, which reduces the depreciation effect, and therefore the possibility of increasing the durability of the drilling tool.

В предлагаемом изобретении устранены указанные недостатки аналогов и прототипа при использовании их достоинств.In the invention, the indicated disadvantages of analogues and prototype are eliminated when using their advantages.

Это достигается тем, что предлагаемый виброгаситель-центратор включает корпус с центральным отверстием для подачи на забой промывочной жидкости и двумя присоединительными резьбами для установки его в бурильную колонну, разделенный наружными промывочными каналами на отдельные рабочие секторы, каждый из которых оснащен выдвигающимися над диаметральной поверхностью корпуса вставными плавающими подпружиненными элементами-гасителями поперечных колебаний бурильной колонны, наружная поверхность которых со стороны стенки скважины армирована износостойкими твердосплавными зубками или резцами PDC для одновременного калибрования ствола скважины; в каждом рабочем секторе выполнены продольные пазы в форме «ласточкина хвоста», открытые со стороны забоя и закрытые с противоположной стороны, позволяющие установить и подвижно закрепить в них плавающие вставные элементы с выдвигающими их пружинами, имеющие размеры и конфигурацию, конгруэнтные форме пазов, открытые концы которых закрыты защитными крышками со стопорными элементами; величина максимального выдвижения плавающих вставных элементов над диаметром корпуса обеспечивается выбором угла поднутрения продольных пазов в пределах α = 5-16°, который при выборе бокового зазора между наклонными внутрь стенками пазов и боковыми стенками плавающих вставных элементов, позволяет выдвигающим пружинам выдвинуть их калибрующую поверхность на расчетную величину над диаметром корпуса, которая может подрегулироваться и фиксироваться с помощью стягивающегося кольца.This is achieved by the fact that the proposed vibration damper-centralizer includes a housing with a central hole for supplying flushing fluid to the bottom and two connecting threads for installing it in the drill string, divided by external flushing channels into separate working sectors, each of which is equipped with push-in plugs extending above the diametrical surface of the housing floating spring-loaded damping elements of the transverse vibrations of the drill string, the outer surface of which is from the side of the army borehole wall Hovhan wear resistant carbide teeth or PDC cutters for simultaneous calibration of the wellbore; in each working sector, longitudinal dovetail grooves are made, open on the bottom side and closed on the opposite side, allowing the floating plug-in elements to be installed and movably fastened to them with springs extending them, having dimensions and configuration, congruent grooves, open ends which are closed with protective covers with locking elements; the maximum extension of the floating plug-in elements over the diameter of the housing is ensured by the choice of the angle of undercutting of the longitudinal grooves in the range α = 5-16 °, which, when choosing a lateral gap between the inwardly inclined walls of the grooves and the side walls of the floating plug-in elements, allows the retracting springs to extend their calibrating surface to the calculated value over the diameter of the body, which can be adjusted and fixed with a tightening ring.

Конструкция выталкивающих пружин, в зависимости от необходимой величины выступания плавающих элементов, должна надежно ее обеспечивать. Эта конструкция может быть представлена, например, фигурно согнутой рессорной пружиной, подходящей по габаритам пространству дна продольных пазов или торцевой плоской пружиной типа «Бельвиль», широко применяемой для герметизации опор шарошечных долот и устанавливаемой между торцами цапф и шарошек. В пружинах «Бельвиль» большие торцевые упругие свойства обеспечиваются прорезями цангового типа в одном из плоских уровней пружины. После выполнения таких прорезей, химико-термической обработки и обрезинивания, пружина приобретает стабильные пружинные и герметизирующие свойства при установке между плоскими поверхностями торцев цапф лап и шарошек. Пружины типа «Бельвиль» изготавливаются штамповкой из листовой пружинной стали, например, типа 65Г. В предлагаемом устройстве наружный контур выдвигающих пружин должен быть выполнен соответственно форме дна продольного паза «ласточкин хвост». При установке в пазы плавающих элементов, пружины необходимо сжимать. При расчете амплитуды сжатия пружины, нужно обеспечить условие, чтобы усилие сжатия пружины сохранялось в течение всего срока работы или хранения устройства. Это условие достигается выбором материала, толщины исходного стального листа и параметров химико-термической обработки пружины. Величину постоянного усилия поджатая плавающих элементов для конкретных конструкций и размеров виброгасителей-калибраторов необходимо выбирать экспериментально. Для предотвращения вырыва плавающих элементов из гнезд при контакте со стенкой скважины во время подъема бурильной колонны, могут использоваться любые известные защитные крышки с винтовыми стопорами, например, как показано на фиг. 4.The design of the ejection springs, depending on the required size of the protrusion of the floating elements, must reliably provide it. This design can be represented, for example, by a figuredly bent spring spring, suitable in size to the bottom of the longitudinal grooves or by an end flat spring of the Belleville type, which is widely used to seal the bearings of cone bits and installed between the ends of the pins and cones. In Belleville springs, large end elastic properties are ensured by grip-type slots in one of the plane levels of the spring. After performing such slots, chemical-thermal treatment and rubberizing, the spring acquires stable spring and sealing properties when installed between the flat surfaces of the ends of the paws and cones. Belleville springs are made by stamping from sheet spring steel, for example, type 65G. In the proposed device, the outer contour of the retractable springs should be made corresponding to the shape of the bottom of the longitudinal groove "dovetail". When installed in the grooves of floating elements, the springs must be compressed. When calculating the compression amplitude of the spring, it is necessary to ensure that the compression force of the spring is maintained throughout the life or storage of the device. This condition is achieved by choosing the material, the thickness of the initial steel sheet and the parameters of the chemical-thermal treatment of the spring. The value of the constant force preloaded by the floating elements for specific structures and sizes of vibration dampers-calibrators must be chosen experimentally. In order to prevent the floating elements from tearing out of the nests when in contact with the borehole wall while raising the drill string, any known protective caps with screw stops can be used, for example, as shown in FIG. four.

Предлагаемый виброгаситель-калибратор для гашения поперечных колебаний бурильной колонны может быть применен в одной компоновке вместе с надшарошечным устройством, предназначенным для гашения продольных колебаний, приведенным в качестве прототипа настоящей заявки.The proposed vibration damper-calibrator for damping the transverse vibrations of the drill string can be used in one layout together with a supra-cone device designed to damp longitudinal vibrations, given as a prototype of the present application.

ПЕРЕЧЕНЬ ЧЕРТЕЖЕЙLIST OF DRAWINGS

Изобретение поясняется чертежами, на которых фиг. 1 изображает общий вид виброгасителя - калибратора, на фиг. 2 - поперечное сечение А-А корпуса устройства, на фиг. 3 - фрагмент поперечного сечения А-А корпуса устройства в положении сжатой выталкивающей пружины, на фиг. 4 - продольное сечение Б-Б корпуса устройства в положении с разжатой пружиной, на фиг. 5 - вид В на стяжное кольцо, позволяющее регулировать диаметр выступающих вставных элементов.The invention is illustrated by drawings, in which FIG. 1 depicts a general view of a vibration absorber-calibrator, in FIG. 2 is a cross section AA of the device body, in FIG. 3 is a fragment of a cross-section AA of the device body in the position of a compressed ejection spring, in FIG. 4 is a longitudinal section B-B of the device body in the open spring position, FIG. 5 is a view B of a clamping ring that allows you to adjust the diameter of the protruding plug-in elements.

На фиг. 1 позициями обозначены: 1 - корпус устройства, 2 и 3 - присоединительные элементы к бурильной колонне (муфта и ниппель), 5 - плавающий вставной элемент, 6 -износостойкие породоразрушающие зубки, 7 - упор на корпусе 1 для плавающего вставного элемента, 8 - фиксирующая защитная крышка, 9 - стопорный болт для защитной крышки 8. На фиг. 2 в дополнение к позициям, указанным на фиг. 1 обозначены: 4 - паз на корпусе 1 в форме «ласточкин хвост», 10 - центральный промывочный канал, 11 - боковые промывочные каналы для обратной промывки, 12 -боковая форма плавающего вставного элемента 5, конгруэнтная форме паза «ласточкин хвост» в корпусе 1, 13 - выдвигающая пружина, угол α - угол поднутрения паза «ласточкин хвост». На фиг. 3, в дополнение к указанным на фиг. 1 и 2 позициям, обозначены: 14 - сжатая выдвигающая пружина, D_max - положение диаметра по максимально выдвинутому плавающему элементу 5, D_min - положение диаметра по задвинутому плавающему элементу 5 при сжатой выдвигающей пружине, (предпочтительно, чтобы это положение соответствовало диаметру бурового долота), δ - полузазоры, возникающие между боковыми поверхностями паза 4 на корпусе 1 и боковыми поверхностями задвинутого плавающего вставного элемента 5, F - направление силы сжатия выдвигающей пружины от контакта со стенкой скважины. На фиг. 4 и 5, в дополнение к указанным на фиг. 1, 2, 3, позициям, обозначены: 15 -регулирующее сжимаемое кольцо с боковыми выступами 16, сжимающим винтом 17 и гайкой 18, угол β, обеспечивающий возможность регулирования диаметра схождением концов кольца 15.In FIG. 1 positions denote: 1 - the device body, 2 and 3 - connecting elements to the drill string (sleeve and nipple), 5 - floating insertion element, 6 - wear-resistant rock-cutting teeth, 7 - emphasis on the housing 1 for the floating insertion element, 8 - fixing protective cover, 9 - locking bolt for protective cover 8. In FIG. 2 in addition to the positions indicated in FIG. 1 are marked: 4 - groove on the body 1 in the shape of a dovetail, 10 - central washing channel, 11 - side washing channels for the backwash, 12 - lateral shape of the floating insert 5, congruent in the shape of the groove of the dovetail in the housing 1 , 13 - retractable spring, angle α is the angle of undercutting of the dovetail groove. In FIG. 3, in addition to those shown in FIG. 1 and 2 positions marked: 14 - compressed ejection spring, D _max - position of the diameter of the most advanced floating element 5, D _min - position of the diameter of the retracted floating element 5 with the compressed ejection spring, (preferably, this position corresponds to the diameter of the drill bit ), δ are the half-gaps arising between the lateral surfaces of the groove 4 on the housing 1 and the lateral surfaces of the retracted floating insert 5, F is the direction of the compression force of the telescoping spring from contact with the well wall. In FIG. 4 and 5, in addition to those shown in FIG. 1, 2, 3, positions marked: 15 -controllable compressible ring with side protrusions 16, compression screw 17 and nut 18, angle β, which makes it possible to adjust the diameter of the convergence of the ends of the ring 15.

Сборка виброгасителя-калибратора осуществляется следующим образом. В полости продольных пазов 4 на корпусе 1 вводятся выдвигающие пружины 13 и сжимающие их плавающие вставные элементы 5 до упора в конце полости паза. Другие концы пазов, обращенные в сторону забоя, закрываются и фиксируются, например, защитными крышками 8 со стопорными болтами 9. Максимальный диаметр D_max. выдвинутого положения плавающих вставных элементов обеспечивается технологически расчетными величинами угла поднутрения α, расчетной шириной верхней части плавающих вставных элементов 5 в верхней части паза 4 и усилием выталкивающих пружин 13. В случае, когда реальная величина выступания плавающих элементов в уже собранном устройстве превышает величину, необходимую для какого - то возможного уменьшенного по диаметру интервала пород на стенке скважины, она может подрегулироваться в сторону некоторого уменьшения с помощью сжимающегося кольца 15 до нужного размера. Этот отрегулированный размер диаметра выступающих плавающих элементов может быть проверен с помощью наружного эталонного проходного кольца (не показано).The assembly of the vibration damper-calibrator is as follows. In the cavity of the longitudinal grooves 4 on the housing 1, the retracting springs 13 and the floating plug-in elements 5 compressing them are inserted until they stop at the end of the groove cavity. The other ends of the slots facing the bottom are closed and fixed, for example, with protective covers 8 with locking bolts 9. Maximum diameter D _max . the extended position of the floating plug-in elements is provided by the technologically calculated values of the angle of undercut α, the estimated width of the upper part of the floating plug-in elements 5 in the upper part of the groove 4 and the force of the ejection springs 13. In the case when the actual protrusion of the floating elements in the already assembled device exceeds the value necessary for some possible reduced in diameter rock interval on the borehole wall, it can be adjusted towards a certain decrease with the help of compressing rings 15 to the desired size. This adjusted diameter size of the protruding floating elements can be checked using an external reference passage ring (not shown).

Работает виброгаситель-калибратор следующим образом. После сборки и обеспечения нужного размера по диаметру выступающих плавающих вставных элементов 5, виброгаситель-калибратор устанавливается в бурильную колонну в непосредственной близости над буровым долотом. Колонна спускается на забой и начинается бурение. Во время возникновения поперечных колебаний колонны, под действием ударов или контакта о стенку скважины, выступающие плавающие вставные элементы углубляются внутрь пространства «ласточкина хвоста» и сжимают выдвигающие пружины, которые постоянно стремятся вытолкнуть элементы наружу, и, при этом, амортизируют поперечные колебания колонны. Такая амортизация способствует тому, что породоразрушающие зубья долот при перемещении по поверхности забоя следуют только по своей круговой линейной траектории и лишаются вредных, неизбежных ранее, дополнительных колебательных поперечных перемещений вдоль радиуса забоя, способствующих резкому ускорению дополнительных поломок вооружения и износа опор. Исключение такого дополнительного износа при применении предлагаемого виброгасителя-калибратора позволяет значительно повысить стойкость и показатели в бурении долот с любым видом калибрующих стенку скважины породоразрушающих зубьев - фрезерованных, твердосплавных или PDC.The vibration damper calibrator works as follows. After assembly and ensuring the desired size in diameter of the protruding floating plug-in elements 5, the vibration damper-calibrator is installed in the drill string in the immediate vicinity of the drill bit. The column descends to the face and drilling begins. During the occurrence of transverse vibrations of the string, under the influence of impacts or contact with the wall of the well, protruding floating plug-in elements deepen inside the space of the “dovetail” and compress the retractable springs, which constantly tend to push the elements out, and, at the same time, absorb the transverse vibrations of the string. Such depreciation contributes to the fact that the rock-cutting teeth of the bits when moving along the surface of the face follow only their circular linear path and lose harmful, inevitable, additional vibrational transverse movements along the radius of the face, contributing to a sharp acceleration of additional weapon breakdowns and wear of supports. The exclusion of such additional wear when using the proposed vibration damper-calibrator can significantly increase the resistance and performance in drilling bits with any kind of rock-cutting teeth calibrating the borehole wall - milled, carbide or PDC.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. «Центратор», патент РФ № 1239257, кл. E21В, 17/10, 1986 г. 1. "Centralizer", RF patent No. 1239257, cl. E21B, 17/10, 1986

2. А.Г. Калинин «Бурение нефтяных и газовых скважин», ЦентрЛитНефтеГаз, М. 2008 г., с. 422.2. A.G. Kalinin “Drilling of Oil and Gas Wells”, TsentrLitNefteGaz, M. 2008, p. 422.

3. «Наддолотный амортизатор», патент РФ №192119, кл. E21В, 32/50, 1967 г. 3. “Suprashot shock absorber”, RF patent No. 192119, class. E21B, 32/50, 1967

4. «Наддолотное устройство для шарошечного бурения», патент РФ №2027844, кл. Е21В, 10/24, 1995 г. 4. "Supraslot device for rolling-cutter drilling", RF patent No. 2027844, class. E21B, 10/24, 1995

Claims

Vibration damper-calibrator, comprising a housing with a central hole for supplying flushing fluid to the bottom and two connecting threads for installing it in the drill string, divided by external flushing channels into separate working sectors, each of which is equipped with plug-in floating spring-loaded dampers lateral vibrations of the drill string, the outer surface of which from the side of the borehole wall is reinforced with wear-resistant teeth or PDC cutters for simultaneous calibration of the wellbore, characterized in that in each working sector there are longitudinal dovetail grooves open on the bottom side and closed on the opposite side, allowing floating plug-in elements with spring-pulling springs to be installed and movably fixed to them having dimensions and configuration congruent to the shape of the grooves, the open ends of which are protected by covers with locking elements, the maximum extension of the floating plug-in elements over the diameter of the core of the groove is provided by the choice of the angle of undercutting of the longitudinal grooves in the range of α = 5-16 °, which, when choosing a lateral gap between the inwardly inclined walls of the grooves and the side walls of the floating insertion elements, allows the retracting springs to extend their calibrating surface by a calculated value above the diameter of the housing, which can be adjusted and to be fixed with a tightening ring.