Наддолотный амортизатор

(51)5 Е 21 В 17/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ФИ АВТО Р СКОМУ С В ИДЕТ ЕЛ ЬСТВУ.. (71) Государственный научно-исследова-" ,-: заполненйой жидкостью упругий элемент,.тельский и- проектный институт нефтяной: : выполненный в "виде"поочередно установ. промьналенности "Укргипрониинефть".".,:. ленных друг над"другом"упругихи жестких(72) Б.П.Минеев, В;А,Ретровский и М,С.Спа-:,:.:.:-колец, за счетс)катиякоторых"иодновреской: .".:",: . ,; : ;. :менногосжатия бурового"раствора,находя(56) Авторское свидетельство СССР,.щегося над поршйем: гасятся вертикальные3 Ф 192119,кл,. Е 21 В 17/06; 1967. : . вибрации, а такжезел передачи крутящего%451833, кл. Е 21 В 17/06, 1974;: - : .;.зазоромотносительно полоСти,образован Авторское:свидетельство СССР,:-": ,". ной канавкамина.штоке"и "корпусе; за счетМ 227240, кл. Е 21 В 17/06, 1968.: :: .чего они одновременно.гасят йгоризонталь(54) НАДДОЛОТНЫЙ.АМОРТИЗАТОР, :; ные колебания;.адля "смягчения динамиче(57) Изобретениеотносится к.бурению. Цель " ских ударов,"возникаЮщйх.при большихизобретения - повышенйе эффективности: осевых нагрузках, на торцах поршня ивер- Зработы наддолотного амортизатора за сче 1"хйего" переводника: выполнены Соответстгашения вертикальных и горизонтальнйх .венно кольцевойвыступ и ответйая канавка.колебаний, для чего послеДний включает1 ил,верхние и нижние переводники, корпус,":Ьаф:ИИзобретение относится к бурениЮ неф-:.: ; . Йедостатком этого амортизатораявля- ф тяных и газовых скважин, преимущественно":ется то. что он не гасит вибрации, возника-р к устройствам для гашения вибрационййх и . - ющиеот: гидравлических"нагрузок;:ударных нагрузок при бурении.: " Амортизатор имеетсложную конструкцию,Известен наддолотный амортйзатор,: " в которой использован набор сферических состоящий из корпуса, верхйего и нижнего: оболочек, прйкрепленных к стволу и корпу- переводников и тарельчатой пружины. , су амортизатора, "Недостатком аналога является точтоон гасит только динамические нагрузки за Наиболее близкйм технический реае- счет совместного действия тарельчатой пру- нием.к предлагаемому является разъединижины и шарикового замка,тельдля бурейия гйдроударником. ЭтоИзвестен буровой амортизатор, содер-устройство включает корпус, поршень, пружащий корпус, ствол и упругий элемент, ус- жины и ствол, жесткоСоединеннйй со Штотановленный между ними. ком, выходящим за пределы корпуса,Протогип обладает рядом недостатков,Так, квадратный шток не гасит горизонтальную составляющую вибрации, При большихосевых нагрузках шток занимает крайнееверхнее положение и гидравлический вибрагаситель не участвует в процессе гашениявибраций. Из-за отсутствия герметизирующего узла в этом процессе не участвует ижидкость, находящаяся во внутренней полости амортизатора.,;, 10Цель изобретения - повышеййе эффек-тивности работы амортизатора за счет гашения вертикальных и горизонтальныхколебаний.,Поставленйая цель достигается тем, что 15в наддолотном амортизаторе, включающемкорпус, поршень, подвижный шток, упругийэлемент, верхний и нижнйй переводник,поршень жестко соединен со штокам и образует с корпусом герметичную камеру; заполненнуо жидкостью; упругий элементвыполнен в виде поочередно установленных друг над другом упругих и жестких колец; а узел"передачикрутящего момента - ввиде шариков,расположенных с зазором 25относительно полости, образованной канавками на штоке и корпусе,причем на торцах поршня и верхнего переводникавыполнены соответственно кольцевой выступ и ответная канавка. . 30На чертеже представлено продольноесечение наддолотного амортизатора.Корпус 1 соединен с верхним переводником 2, Внутри корпуса 1 размещен шток3 с поршнем, включающим неподвижную 35часть 4, упругие эластичные элементы 5 иподвижные металлические кольца 6. Соштоком соединен нижний переводник 14,Узел передачи крутящего моментапредставлен шлицевой парой 7, выполненной в виде канавок на сопряженных деталях(шток и корпус), зайолнейных шарйками, иразмещен в герметичной жидкостной камере, имеющей верхнюю 9 и нижнюю 10 полости, Наполнение камеры жидкостью 45осуществляют через штуцера 11, Герметичность внутренней полости в нижней частидостигается установкой сальйиков из упругих эластичных материалов 12. Дляустановки штуцера предусмотрено седло 13, 50Для смягчени 4 динамических ударов,возникающих при больших осевых нагрузках, предусмотрен гидравлический гасительв виде пары выступ 16 - канавка 15, расположенных йа торце верхнего переводника 2 55и неподвижной части поршня 4.Наддолотный амортизатор.устанавливается непосредственно над-долотом и работает следующим образом,При создании осевой нагрузки на долото без циркуляции нижний переводник 14 вместе со штоком движется вверх, сжимая находящуюся в полостях 9 и 10 жидкость, вплоть до соприкосновения поршня 4 с переводником 2.При работе насоса движущейся по трубам жидкостью за счет разности площадей поршня и проходного сечения создается усилие, перемещающее шток 3 от крайнего верхнего йоложения вниз и сжимающие упругие элементы 5, В свою очередь, сжатые элементы передают давление на жидкость, находящуюся между корпусом 1 и штоком 3,Гашение вертикальных вибраций осуществляется за счет работы упругих элементов, упругих свойств жидкости, заполняющей полости амортизатора, а также бурового раствора, находящегося в бурильной колонне выше переводника 2,Возникающие при вращении долота горизонтальные вибрации гасятся в узле 7 передачи-крутящего момента поскольку размеры Шаров меньше размера канавок на сопрягаемых деталях, шары могут перемещаться в различных плоскостях, тем самым иметь несколько контактных зон. Шары не имеют постоянного.защемления и несут нагрузку попеременно и таким образом гасятвибрации;Предлагаемый наддолотный амортизатор позволяет по сравнению с прототипом увеличить скорость механического бурения до 5;, увеличить проходку на долото да 10, а также уменьшить износ бурильных труб и поверхностного оборудования,Формула изобретенияНаддолотный амортизатор, включающий корпус, шток с поршнем, расположенные в полости между корпусом и штоком упругий элемент и узел передачи крутящего момента, верхний и нижний переводники, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности работы амортизатора За счет гашения вертикальных и горизонтальных колебаний, поршень жестко соединен со штоком и образует с корпусом герметичную камеру, заполненную жидкостью, упругий элемент выполнен в виде поочередно установленных друг над другом упругих и жестких колец, а узел передачи крутящего момента в виде шариков, расположенньи с зазором относительно полости, образованной канавками на штоке и корпусе, причем на торцах поршня и верхнего переводника выполнены соответственно кольцевой выступ и ответная канавка..Касарда Т СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Чжгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2874 Тираж ВНИИХИ Государственного комитета 113035, Москва, Ж