SU649820A1

SU649820A1 - Device for damping drilling column vibrations

Info

Publication number: SU649820A1
Application number: SU772457572A
Authority: SU
Inventors: Евгений Федорович Эпштеин; Анатолий Иванович Шепель; Анатолий Александрович Кожевников; Юрий Григорьевич Дьяченко; Валерий Васильевич Черненок; Юрий Александрович Меламед; Яков Яковлевич Малков
Original assignee: Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Им. Артема
Priority date: 1977-03-01
Filing date: 1977-03-01
Publication date: 1979-02-28

Description

1one

Изобретение относитс к области буровой техники, а именно к устройствам дл гашени вибраций бурильной колонны.The invention relates to the field of drilling equipment, namely, devices for damping vibrations of a drill string.

Известно устройство дл гашени вибраций бурильной колонны, включающее наружный корпус, резиновую втулку и внутренний корпус, причем резинова втулка привулканизирована к корпусам 1.A device for damping vibrations of a drill string is known, comprising an outer casing, a rubber bushing and an inner casing, the rubber bushing being vulcanised to the housings 1.

Однако эта конструкци имеет низкую надежность н работоспособность, так как. при ограниченных поперечных размерах резиновый упругий элемент будет жестким.However, this design has a low reliability n performance, as. with limited transverse dimensions, the rubber elastic will be stiff.

Известно устройство дл гашени вибраций бурильной колонны, включаюшее корпус , вал, размеш,енный между ними узел амортизации, имеюш,ий набор двух св занных между собой элементов, выполненных из материалов с разными модул ми упругости , причем один из них резиновый и св зан с корпусом, осевые упоры и радиальные упоры 2.A device for damping vibrations of a drill string, including a housing, a shaft, a damping assembly between them, has a set of two interconnected elements made of materials with different elastic moduli, one of which is rubber and is connected body, axial stops and radial stops 2.

Однако в таком устройстве гашение колебаний осуществл етс в недостаточном диапазоне частот.However, in such a device, oscillation damping is performed in an insufficient frequency range.

Цель изобретени - расширение частотного диапазона гашени вибраций.The purpose of the invention is to expand the frequency range of vibration damping.

Указанна цель достигаетс тем, что второй элемент выполнен из резины, св зан с валом и размещен концентрично первому.This goal is achieved by the fact that the second element is made of rubber, is connected to the shaft and is arranged concentric to the first.

22

На фиг. 1 изображено устройство дл гашени вибраций бурильной колонны, в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows a device for damping vibrations of a drill string, in section; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one.

Устройство дл гащепи вибраций бурильной колонны состоит из корпуса 1, вала 2, размешенного между нпми узла амортизации , включаюи 1,его жестко св занные между собой и концептрпчно размещенные один относительно другого резиновые элементы 3 и 4 с разными модул ми упругости , осевые упоры о-7 и радиальные упоры 8 п 9.The device for gripping the vibrations of the drill string consists of the housing 1, the shaft 2, the damping unit placed between the depressions, including 1, its rigidly interconnected rubber elements 3 and 4 with different elastic moduli, axial stops o- 7 and the radial stops 8 p 9.

Резиновый элемент 3 прпвулкаппзированRubber element 3 is secured

к корпусу 1, а резиновый элемент 4 - к валу 2, причем поверхности их сопр жени to the housing 1, and the rubber element 4 - to the shaft 2, and their mating surfaces

выполнены в виде мпогозаходных винтовыхmade in the form of mopozakhodnyh screw

пазов 10 и 11.grooves 10 and 11.

Дл соедппени с бурпльпой колонной верхн часть корпуса 1 имеет резьбу 12, а вал в нижней части - резьбу 13.For joining a burplp column, the upper part of body 1 has a thread 12, and the shaft in the lower part has a thread 13.

Устройство работает следующим образом . При бурении нагрузка и крут ший момент от бурильных труб, расположенных выше устройства, через наружный корпус 1, двухслойные разномодульные резиновые элементы 3, 4 и вал 2 передаютс на породоразрушающпй инстрзмент.The device works as follows. During drilling, the load and the steep moment from the drill pipes located above the device, through the outer casing 1, the two-layer multi-module rubber elements 3, 4 and the shaft 2 are transmitted to the rock cutting tool.

Многоэлементность узла амортизации повышает надежность работы и увеличиваетThe multi-element depreciation of the node increases reliability and increases

работоспособность конструкции за счет уменьшени жесткости системы. Разномодульность слоев резины обеспечивает гашени виброколебаний бурового инструмента в достаточно широком диапазоне спектра частот. Дл чего модули резины должны отличатьс от 2 до 10 раз. Надежность соединени резиновых втулок с корпусами резинометаллических элементов обеспечиваетс увеличением поверхностей сопр жени за счет многозаходных винтовых пазов при небольших продольных их размерах, а осевые и радиальные упоры предохран ют резиновые кольца и позвол ют им работать только в области упругих деформаций.structural performance by reducing the rigidity of the system. The multi-modularity of the rubber layers provides damping of oscillations of the drilling tool in a fairly wide range of the frequency spectrum. For this purpose, the rubber modules must differ from 2 to 10 times. The reliability of the connection of the rubber bushings with the cases of rubber-metal elements is ensured by an increase in the mating surfaces due to multiple screw grooves with small longitudinal dimensions, and axial and radial stops protect the rubber rings and allow them to work only in the area of elastic deformations.

Наличие нескольких тарельчатых и радиальных упоров повышает работоспособность и надежность устройства не только при нормальных услови х бурени , но и в аварийных ситуаци х, обусловленных прихватами бурового инструмента.The presence of several disc and radial stops increases the efficiency and reliability of the device not only under normal drilling conditions, but also in emergency situations caused by sticking of the drilling tool.

Технико-экономическа эффективность заключаетс в повышении механической скорости бурени , снижении расхода алмазов на 1 м бурени и стоимости метра проходк.и скважины.Technical and economic efficiency consists in increasing the mechanical speed of drilling, reducing the consumption of diamonds per meter of drilling and the cost of a meter of hole and hole.

Claims

1. Blinov G. А. Antivibration agents for diamond exploration drilling. L., “Nedra, 1974, p. 60-62.

2. USSR author's certificate No. 263524, cl. E 21B 17/06, 1968.

AFIG. 2