Наддолотный амортизатор

ОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИ СПУБЛИН Ю (И) за) Е 21 В 17/О СУД АРСТВЕННЫЙО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН ОМИТЕТ СССРИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТи двтодсиомм свидвсвъотвт(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 571577, кл. Е 21 В 17/07, 1972.2. Патент США В 4162619,кл. 64-23, опублик. 1978 (прототип).(54) (57) НАДДОЛОТНЫЙ АМОРТИЗАТОР,включающий концентрично расположенные корпус и полый вал, образующие кольцевую полость, размещенные в нейузлы передачи крутящего момента идемпфирования осевых и крутильныхколебаний, содержащие кольцевые упругие элементы, о т л и ч а ю щ ийс я тем, что, с целью упрощения егоконструкции, вал в месте расположения узла демпфирования крутильныхколебаний и узла передачи крутящегомомента выполнен эксцентричным относительно оси амортизатора с кольцевыми проточками на наружной поверхности для размещения упругих кольцевых элементов,.а корпус имеет ответный валу эксцентричный участок, причем кольцевые упругие элементы выполнены в виде торов.1125353 3Изобретение относится к технике бурения скважин, а именно к устройствам по демпфированию колебаний бурильного инструмерта.Известен наддолотный амортизатор,состоящий из корпуса и перемещаемого внутри него шлицевого вала с установленными в кольцевом пространствеМежду ними упругими элементами Ц .Недостатками этого амортизатора Оявляются технологическая сложностьпри изготовлении и недолговечностьупругих элементов.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является наддолотный амортизатор, .включающий концентрично расположенные корпус и по- имеющие в сечении округлую форму илый вал, образующие кольцевую полость,размещенные в ней узлы передачи крутящего момента и демпфирования осе Овых и крутильных колебаний, содержащие кольцевые упругие элементы 21.Недостатком известного амортизатора является то, что он технологически сложен, 25Цель изобретения - упрощение конструкции амортизатора.Указанная цель достигается тем,что в наддолотном амортизаторе, включающем концентрично расположеннье кор- ЗОпус и полый вал, образующие кольцевую полость, размещенные в ней узлыпередачи крутящего момента и демпфирования осевых и крутильных колебаний, содержащие кольцевые упругиеэлементы, вал в месте расположенияузла демпфирования крутильных колебаний и узла передачи крутящего момента выполнен эксцентричным относительно оси амортизатора с кольцевы 4 О .ми проточками на наружной поверхностидля размещения упругих кольцевых элементов, а корпус имеет ответный валу эксцентричный участок, причемкольцевые упругие элементы выполне"45ны в виде торов,ной поверхности на вал 2. Поршень 4на валу 2 снизу зафиксирован стопорным резьбовым соединением, состоящим из гайки 5 и стопорной Фигурной шабы 6, наружные выступы которой отогнуты на грани гайки, авнутренний выступ 7 входит в шлицевую канавку 8 на валу 2,Вал 2 в месте расположения узлапередачи крутящего момента и узладемпфирования крутильных колебанийвыполнен эксцентричным и входит всоответствующее эксцентричное отверстие корпуса 1 (фиг. 2). На эксцентричном участке вала по периметру проточены кольцевые канавки 9,глубину, достаточную для расположения кольцевых упругих элементов,Вканавки 9 установлены тороидальные упругие кольца 10, изготовленные изэластомера. Вал 2 с поршнем 4 имеетвозможность продольного смещения относительно корпуса 1 на величину хода, определяемого скоростью буре ния и частотой подачи инструмента с поверхности, а также поворота,определяемого величиной зазора в эксцентричном соединении и упругостьюколец 10. Надпоршневая полость 11через отверстие 12 соединена с кольцевым пространством скважины, а подпоршневая 13 через шлицевую канавку8 на валу 2 - с полостью внутри бу-,рильных труб. В отверстии 12 установлена скользящая разделительнаяпробка 14, В корпусе 1 установленагильза 15, снизу ввинчен наддолотный ререводник 16, а сверху на вал навинчен соединительный переводник 17. С целью герметизации. гильзы 15 в корпусе 1 и цилиндрических резьб переводника 17 с валом 2 и корпуса 1 с переводником 16 в Местах соединения этих деталей установлены уплотнительные резиновые кольца 18, а для предохранения полости между корпусом 1 и переводником 1 от показания шлама в проточке переводника 17 установлен войлочный сальник 19. Ва фиг. 1 показан наддопотный амортизатор, продольный разрез на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 50Наддолотный амортизатор содержит корпус 1, полый вал 2, образущцие кольцевую полость, размещенный в ней узел 3, служащий для передачи . крутящего момента и демпфирования 55 крутильных колебаний, узел демпфирования осевых колебаний включающий поршень 4, напрессованный по конусПри сборке амортизатора на вал 2 напрессовывают поршень 4, который фиксируют гайкой 5 и стопорной шайбой 6. Указанные детали в сборке устанавливают в корпус 1, на вал навинчивают переводник 17, а в корпус ввинчивают переводник 16, после чего йадпоршневую полость 11 заполняют мас3 11253 лом и в отверстие 12 устанавливают пробку 14.Наддолотный амортизатор работает следующим образом,После сборки амортизатор включают в состав колонны бурильных труб, присоединяя снизу к нему долото, испускают в скважину. При бурении крутящий момент передается от ротора буровой установки через колонну бу- ,10 рильных труб на долото через переводник 17, эксцентричное соединение вала 2 с корпусом 1 и наддолотный переводник 16Колебаний нагрузки от крутящего 1 момента вызывают повороты вала относительно корпуса и одностороннее сжатие колец 10. При этом сжатие колец 10 с одной стороны эксцентрика приводит к уменьшению степени сжатия 20 их с противоположной стороны и перемещению материала колец без изменения объема, что существенно при упругих деформациях эластомеров. Одновременно происходит смещение оси ва ла относительно нейтрального положения на величину, несколько меньшую половины диаметрального зазора в эксцентричном соединении, что при 53 4водит к кратковременному увеличению крутящего момента. Нагрузка растяжения, приложенная к устройству, передается через переводник 17, вал 2, поршень 4, корпус 1 и переводник 16, а нагрузка сжатия - через переводник 17, вал 2; поршень 4 и переводник 16. За рабочее давление наддолотного амортизатора принято гидродинамическое давление в бурильных трубах на глубине установки амортизатора с учетом потерь в колонне бурильных труб, Под действием этого давления корпус 1 с гильзой 15 стремится смес.,титься относительно вала 2 вниз на величину хода, определяемого величи- ной.и частотой подачи инструмента с поверхности, При этом увеличивается объем подпоршневой полости 13 и уменьшается объем надпоршневой полости 11, из которой масло вытесняется через отверстие 12, смещая пробку 14.Технико-экономический эффект заключается в том, что предлагаемое устройство стабилизирует работу долота и бурильных труб и повышаетнадежность и долговечность работы бурильного инструмента.1125353 г Составитель В.РодинаРедактор А.Гратилло Техред А.БабииецКорре Луговая аказ 8455/24 Тираж 564 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, -35, Раушская иаб