Амортизатор бурильной колонны

Сфвз Сфеетскна Сецнайнстнчесннк Ресеублнк(22) Залвлано 1103,79 (21) 2736171/22-03. (53)М. Кл. с присоединением заявки МУ(23) ПриоритетЕ 21 В 17/06 Гфеуаарствевнмй кеиктет СССР вф аедаи кэобретеннй в фткритвй(72) Авторы изобретения З.Г,Б.Керимов, Б,З.Султанов и А.И.Ямалтдин(У 1) Заявители Уфимский нефтяной институт и Азербайджански нефти и химии им. М.Азизбекова(54) АМОРТИЗАТОР БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ 1Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, а именно .к забойному буровому оборудованию, предназначенному для повышения эффективности бурения нефтяных 5 и газовых скважин.Известен виброгаситель, содержащий составной корпус, шлицевой вал, втулки, упорное кольцо, резиновые вкладыши, нижний переходник и труб ку 1.Недостатком этой конструкции является то, что при передаче крутящего момента вкладыши испытывают нежелательные для, резины чрезмерные напря жения среза, вследствие чего .долговеч ность и надежность вкладькаей не удовлетворяют требованиям.Известен амортизатор бурильной колонны, включающий полый вал, раэме п щенный концентрично ему корпус, кулачновые полумуфты к упругие элементы, установленные в полости, образованной наружной поверхностью вала и внутренней поверхностью корпуса 21 . 25,Недостатком амортизатора является его громоздкость из-эа необходимости большого количества высоких промежуточ ных полумуфт, так как весь крутящий момент передается только через рези новые амортизирующие элементы. Кроме того, нестабильность физико-механических свойств резины требует индивидуальной доводки и настройки каждого виброгасителя. Виброгаситель не обладает свойством самонастройки.Цель изобретения - повиаение эффективности виброгасителя за счет использования эффекта самонастройки и умень щенке габаритов.Указанная цель достигаетса тем, что амортизатор снабжен подпружиненным поршнем, установленным.в осевом канале зала и образующим с корпусом полость, заполненнув рабочим агентом, причем вал имеет клапан, размещенный над подпружиненным поршнем и камеры с поршеньками, гидравлически связанные с полостьв рабочего агента, а корпус имеет дополнительнув кулачковую полумуфту для взаимодействия с поршеньками камер.На фиг.1 схематично показан амортизатор бурильной колонны, разрез на фиг.2 - кулачковая полумуфта, на фиг.3 - сечение А-А на фнг. 1.Амортизатор содержит корпус, включающий верхнюю часть 1 с верхним переводником 2, верхнюв 3, промежуточные 4 и нижнюв 5 кулачковые полумуф 796382ты, между которыми размещены амортизирующие элементы 6, установленные в полости, образованной внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью вала 7, подшипники 8 скольжения, гайку 9 с уплотнением 10, связывающую дополнительную кулачковую полумуфту 11 со штифтом 12 с корпусом 1, имеющим камеру А с поршеньками 13 и уплотнениями 14. В корпус входит нижняя часть 15 с каналами 16 для жидкости. В осевом канале вала размещен поршень 17 с уплотнительными элементами 18, 19 и пружиной 20. Корпус амортизатора в нижней части заканчивается переводником 21, с которым подпружиненный поршень 17 образует полОсть Б, заполненную рабочим агентом и гьдравлически связанную каналом 16 с полостью А. Вал 7 имеет размещенный над поршнем 17 клапан 22 с ка. налами В,Устройство работает следующим образом.Крутящий момент от верхнего пере- водника 2 через кулачковые полумуфты 3-5 амортизирующими элементами 6 передается на вал 7 и далее через нижний корпус 15 и нижний переводник 21 на долото. При этом верхний корпус1 и гайка 9 с дополнительной кулачковой полумуфтой 11 поворачиваетсяотносительно вала 7 и нижнего корпуса 15. Причем величина угла поворота . зависит от передаваемого крутящегомомента. Так как полость А сообщается с кольцевым пространством Б черезканал 16, то чем больше крутящий момент на валу, тем зазор между нижнимкорпусом 15 и поршнем 17, которыеобразуют седло - клапан, становитсяменьше. Уменьшение этого зазора вызывает увеличение давления промывочной жидкости в бурильной колонне(полость В), что в свою очередь вызовет увеличение действия гидравлических сил на поршень и переток жидкости от полости Б в полость А, При увеличении давления жидкости в полостиА поршеньки 13 передают на кулачковуюполумуфту 11 крутящий момент, которыйчерез верхнюю часть 1 корпуса передается на верхний переводник 2, Засчет сил сопротивления в жидкости при перетоке через каналы 16 осуществляется гашение н сглаживание колебаний.Таким образом, гашение крутильных колебаний осуществляется как амортизирующими резиновыми элементами б, таки дроссельным устройством, что повышает эффективность виброгашения. Кроме того, опорная поверхность резиновыхэлементов требуется меньше, соответственно уменьшается длина виброгасите 10 ля, так как часть крутящего моментапередается гидравлическиВ процессе передачи крутящего момента в широком диапазоне устройствопозволяет производить самонастройкуна любую частоту крутильных колеба 1 э ний, так как величина сил сопротивления поддается регулированию с помощью поршня и дросселя.Увеличение крутильных колебанияв низкочастотном диапазоне приведет20.к увеличению сил сопротивления. Высокочастотные колебания будут гаситьсяпри меньших гидравлических сопротивлениях в канале., формула изобретенияАмортизатор бурильной колонны,включающий полый вал, размещенныйконцентрично ему корпус, кулачковыеполумуфты и упругие элементы, установленные в полости, образованной.наружной поверхностью вала и внутренней поверхностью корпуса, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения габаритов и повышения эффективности виброгашения, он снабженподпружиненным поршнем, установленным. в осевом канале вала и образующим с корпусом полость, заполненнуюрабочим агентом, причем вал имеетклапан, размещенный над подпружиненным поршнем и камеры с поршеньками,40 гидравлически связанные с полостьюрабочего агента, а корпус имеет дополнительную кулачковую полумуфтудля взаимодействия с поршенькамикамер.источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Копылов В.С. и др. Вибрациипри алмазном бурении. М., "Недра",1967, с. 45.2. Авторское свидетельство СССР9 181574, кл, Е 21 В 17/Об, 1964 .796382 Редактор Ф.МухЗаказ 9734/43 Тирам 636 сударственногоам изобретени ква, Ж, Ра ВНИИПИ по д 13035, Миал ППП фПатентф,г. 17 Ф 8 04 Составитель В.РодинаТехред Н, Вабурка Корректор С. Юекмар Подписноекомитета СССРи открытийущская наб., д. 4/5ЮЮгород, ул. Проектная,