Буровой амортизатор

. Е 21 В 17/07 ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙПО ИЗОбРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР Т колонковои тру более. Это про едочном бурени трукции могут ше колонковои не гасятся и но на буровую да длина метров и при разв кой конс только вы вибрации редствен лотный прохоивает и, Одна- ктивного атка лишен надд ез который може тому он устанав колонковой трубо вает также зффе Этого недост амортизатор, чер дить керн и поэ между долотом и ко он не обеспеч гашения колебан является неэффективбольшую глубину, когОЛИСАНИЕ ИЗС) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(56) Блинов Г.А., Курочкин П.НСумашев Г,Н. Антивибрационные средства для алмазного геологоразведочного бурения, Л,; Недра, 1974, с, 54,Авторское свидетельство СССРМ 1247505, кл. Е 21 В 17/07, 1986.Копылов В.Е., Чистяков Ю.АМукин , Э;М. Вибрации при алмазном бурении, М,:Недра, 1967, с. 42-43.(57) Изобретение относится к буровому оборудованию. Цель изобретенйя - повышение эффективности работы амортизатора. Для юл. %42верхтвердых материалов АН Изобретение относится к буровому оборудованию.Использование высоких скоростей при бурении ограничено вибрацией колонны бурильных труб, Для гашения вибраций было разработано множество конструкций буровых амортизаторов.Известны забойные амортизаторы ЗА, в которых в качестве демпфирующих элементов использованы тарельчатые пружины, Эти амортизаторы гасят продольные колебания.Недостатком ихность при бурении на этого амортизатор имеет цилиндрический корпус с внутренней резьбой и наружной резьбой на концах и примыкающую к последней кольцевую опорную поверхность с углублениями и закрепленными в них пайкой. демпфирующими элементами, выполненными из интерметаллида никелида титана с пористостью от 5 до 40, причем площадь рабочей поверхности демпфирующих элементов выбирается из соотношения Зд/Я = 0,2-0,8, где Зд - площадь рабочей поверхности дем 1 фирующих элементов; 8 - площадь кольцевой опорной поверхности корпуса, а расстояние от рабочей поверхности демпфирующих элементов до кольцевой опорной поверхности корпуса выбирается из соотношения ЮН = 0,04-0,3,где Ь - расстояние от рабочей поверхности демпфирующих Элементов до кольцевой опорной поверхности корпуса: Н - высота демпфирующих элементов, 1 з,п. ф-лы, 4 ил. бы достигает 10-15 (Я исходит потому, что фь и амортизаторы табыть установлены трубы, поэтому ее,Ф передаются непос- .коронку.10 20 25 30 35 40 Наиболее близким по технической сути является амортизатор, содержащий цилиндрический корпус с внутренней резьбой на одном конце, наружной - на другом и примыкающей к наружной резьбе кольцевой опорной поверхностью с уп ублениями и закрепленными в них демпфирующими элементами. Закрепление демпфирующих элементов осуществляется навинчиванием закима,Этот амортизатор является также малоэффективным, т,к, гасит только поперечные колебания. Резина, лз которой выполнены демпфирующие элементы, стареет и теряет свои демпфирующие свойства, Этот амортизатор может устанавливаться только над колонковой трубой.Целью изобретения является повышение эффективности работы амортизатора. Согласно изобретенйю доставленная цель достигается тем, что в буровом амортизаторе, включающем цилиндрический корпус с внутренней резьбой на одном конце, с наружной резьбой на другом и с примыкающей к наружной резьбе кольцевой опорной поверхностью и углублениями и закрепленными в них демпфирующими элементами, демпфирующие элементы выполнены иэ интерметаллида никелида титана с пористостыо от 5 до 400 ь, причем площадь рабочей поверхности демпфирующих элементов выбирается из соотношения ЯдЯк = =0,2-0,8, где Яп - площадь рабочей поверхности демпфирующих элементов, Як - площадь кольцевой опорной поверхности корпуса, а расстояние от рабочей поверхности демпфирующих элементов до кольцевой опорной поверхности корпуса выбирается из соотношения Ь/Н = 0,04-0,3, где г - расстояние от рабочей поверхности демпфирующих элементов до кольцевой опорной поверхности корпуса, Н - высота демпфирующих элементов,Демпфирующие элементь 5 могут быть связаны с корпусом пайкой. При этом Отпа" дает необходимость в использовании навинчиваемого зажима, что упрощает конструкцию, Наибольший размер демпфирующих элементов позволяет выполнить корпус тонкостенным и тем самым обеспечить возможность прохода керна при креплении амортизатора непосредственно на буровой коронке, что повышает эффективность гашенир колебаний, Амортизатор служит одновременно и как калибратор или расширлтель, т.к, на его цилиндрической части могут быть установлены калибрующие износостойкие элементы, а под ними демпфируощие элементы,Демпфирующая способность интерметаллида никелида титана зависит от его пористости, Оптимальным диапазоном пористости сплава является 5-40,. Ниже 5% пористости демпфирующая способность резко падает, а при пористости выше 4000 сплав теряет конструкционную прочность и его невозможно испольэовать в качестве демпфирующего материала. Свойства этого демпфирующего материала в полной мере проявляются только при определенном размещении демпфирующих элементов. Если площадь, занимаемая демпфирующими элементами на опорной поверхности менее 20%, достаточная эффективность гашения колебаний не достигается. При площади больше 80% повышение эффективности гашения вибраций не происходит. Демпфирующая способность теряется также, если демпфирующие элементы выступают менее чем на 0,04 их высоты. Выступание на величину более 0,30 высоты может привести к их разрушению.Как показали патентные исследования не известны буровые амортизаторы, содержащие указанные выше отличительные признаки, Поскольку совокупность заявляемых признаков обеспечивает указанный в цели эффектто данное техническое решение соответствует критерию "существенные отличия",На фиг, 1 показан амортизатор, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - демпфи рующий элемент в увеличенном виде; на фиг. 4 - вариант исполнения амортизатора, Амортизатор состоит из цилиндрического корпуса 1, на одном конце которого имеется внутренняя резьба 2, а на другом - наружная резьба 3. К наружной резьбе примыкает опорная поверхность 4, в которой выполнены углубления, и в них закреплены демпфирующие элементы 5, Демпфирующие элементы 5 занимают 20-8000 площади опорной поверхности 4 фиг, 2) и выступают над ней на высоту (фиг, 3), которая составляет 0,04-0,30 их высоты, Они имеют площадки.6, в которые упирается при навинчивании на наружную резьбу торцовая поверхность колонковой или бурильной трубы (в зависимости от того, в каком месте устанавливается амортизатор. На фиг. 4 показан амортизатор, снабженный калибрующими элементами 7 из сверхтвердого материала, под которыми расположены демпфирующие элементы 8, При бурении продольные, поперечные и крутильные колебания колонны труб передаются на демпфирующие элементы, которые их гасят. Степень гашения. колебаний в рабочих условиях с помощью приборов определить очень трудно. Поэто= 0,04-0,3,Формула изобретения 2. Амортизатор по и. 1, о т л и ч а ю щ и 1, Буровой амортизатор, включающий 35 й с я тем, что демпфирующие элементы цилиндрический корпус с внутренней резь- связаны с корпусом,му для определения эффективности гашения колебаний используют тот факт, что износ бурового инструмента находится в прямой зависимости от интенсивности колебаний, которые до него доходят,Изобретение поясняется конкретным примером его осуществления, Заготовки из интерметаллида никелида титана с пористостью 40 были механически обработаны и из них изготовлены демпфирующие элементы толщиной 3 мм и высотой 5 мм, Было изготовлено несколько амортизаторов диаметров 76 мм с различными площадками, которые занимают демпфирующие элементы на опорной поверхности и различной степенью их выступания над ней, Амортизаторы были оснащены калибрующими элементами для того, чтобы они одновременно выполняли роль расширителей, На внутреннюю резьбу навинчивалась буровая колонка, на наружную - колонковая труба. Для сравнения на другой группе коронок устанавливались серийные расширители РС 2,При оптимальном подборе занимаемой площади и высоты выступания демпфирующих элементов была достигнута интенсивность износа 0,01 мм/м, что дает увеличение проходки на 140 О/,.Максимальное увеличение проходки на коронку с использованием амортизаторов других конструкций составляет 59-93 (1),бой на одном конце, с наружной резьбой на другом и примыкающей к наружной резьбе кольцевой опорной поверхностью с углублениями и закрепленными в них демпфирую щимиэлементами,отличающийся тем,что, с целью повышения эффективности работы амортизатора, демпфирующие элементы выполнены из интерметаллида никелида титана с пористостью 5-40, при чем площадь рабочей поверхности демпфирующих элементов выбирается из соотно- шения где Яд - площадь рабочей поверхности демпфирующих элементов;Як - площадь кольцевой опорной повер хности корпуса,а расстояние от рабочей поверхности демпфирующих элементов до кольцевой опорной поверхности корпуса выбирается из соотношения25 где й - расстояние от рабочей поверхности 30 демпфирующих элементов до кольцевой опорной поверхности корпуса; Н - высота демпфирующих элементов.1775546 ктор МЯетрова а Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,аказ 4026 ВНИИПЙ Гос Составитель В.РодинаТехред М.Моргентал Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5