Демпфер наддолотный

Полезная модель относится к устройствам для бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к демпферам для гашения динамических нагрузок на буровой инструмент. Задачей, решаемой применением полезной модели, является увеличение надежности и срока службы демпфера при больших осевых нагрузках. Поставленная задача решается тем, что в наддолотном демпфере, включающем цилиндрический корпус с герметично вставленной головкой, шлицевое соединение между ними с обеспечением ограниченного продольного перемещения, прикрепленный снизу к головке трубчатый шток, установленные на штоке тарельчатые пружины и кольцевой поршень-компенсатор с наконечником для жесткого соединения долота с корпусом, между корпусом и головкой выше шлицевого соединения размещен верхний подвижной вдоль оси кольцевой поршень-компенсатор, осевое перемещение которого снизу ограничено шлицами, сверху - муфтой, навинченной на головку. Поставленная задача решается также тем, что на нижнем конце штока винтами закреплено предохранительное кольцо для захвата пружин и нижнего компенсатора при отвороте долота с наконечником.

1. Демпфер наддолотный, включающий цилиндрический корпус с герметично вставленной головкой, шлицевое соединение между ними с обеспечением ограниченного продольного перемещения, прикрепленный снизу к головке трубчатый шток, установленные на штоке тарельчатые пружины и кольцевой поршень-компенсатор с наконечником для жесткого соединения долота с корпусом, отличающийся тем, что между корпусом и головкой выше шлицевого соединения размещен верхний подвижной вдоль оси кольцевой поршень-компенсатор, осевое перемещение которого снизу ограничено шлицами, сверху - муфтой, навинченной на головку.

2. Демпфер наддолотный по п.1, отличающийся тем, что на нижнем конце штока винтами закреплено предохранительное кольцо для захвата пружин и нижнего компенсатора при отвороте долота с наконечником.

Полезная модель относится к устройствам для бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к демпферам для гашения динамических нагрузок на буровой инструмент.

Известны наддолотные демпферы, включающие корпус и вал с выступами и кулачками, зазоры между которыми заполнены упругим материалом с возможностью передачи крутящего момента (см. а.с. SU 1579975 и патент RU 2100563 кл. Е21В 17/07). Недостатком их является сложность конструкции и затрудненность сборки и разборки.

Известны демпферы, содержащие цилиндрический корпус и трубчатый шток, между которыми размещены чередующиеся эластичные и металлические диски, а торцевые поверхности эластичных дисков выполнены гофрированными (см. а.с. SU 1819974, кл. Е21В 17/07). Недостатком этих демпферов является то, что гофры на эластичных дисках снижают их несущую способность. Они замыкаются под действием больших осевых нагрузок и затрудняют циркуляцию жидкости из внутренней полости демпфера в скважину и обратно в демпфер, вызывая ускоренный износ и разрушение эластичных дисков.

Известны демпферы, включающие цилиндрический корпус с головкой, присоединенный к головке трубчатый шток, размещенные на штоке тарельчатые пружины с шайбами-ограничителями и наконечник (см. а.с. SU 1789648, кл. Е21В 17/07). Недостатком их является сложность конструкции, высокая стоимость и низкая надежность.

Известны также демпферы, включающие цилиндрический корпус с головкой, присоединенный к головке трубчатый шток, размещенные на штоке тарельчатые пружины и наконечник для жесткого соединения корпуса с долотом. Головка и корпус в них соединены шпонками, причем шпонки вставлены в радиальные отверстия корпуса изнутри (см. патент RU 84441 U1). Как показали промысловые испытания, шпонки не выдерживают возникающие в них напряжения и быстро деформируются при больших осевых нагрузках, а увеличение количества и размеров их усложняет конструкцию и создает опасность разрушения демпфера в скважине.

Наиболее близким к предполагаемому является демпфер, включающий цилиндрический корпус с герметично вставленной головкой, шлицевое соединение между ними с возможностью ограниченного продольного перемещения, прикрепленный снизу к головке трубчатый шток, установленные на штоке тарельчатые пружины и кольцевой поршень-компенсатор с наконечником для жесткого соединения долота с корпусом (см. патент RU 95022 U1). Недостатком этого демпфера является то, что продольное перемещение головки относительно корпуса ограничено навинченной на головку гайкой. Гайка создает опасность отвинчивания ее во время работы в скважине. Кроме того, в скважине зазоры между корпусом и головкой демпфера остаются открытыми и создают опасность их забивания шламом.

Задачей, решаемой применением полезной модели, является увеличение надежности и срока службы демпфера при больших осевых нагрузках.

Поставленная задача решается тем, что в наддолотном демпфере, включающем цилиндрический корпус с герметично вставленной головкой, шлицевое соединение между ними с обеспечением ограниченного продольного перемещения, прикрепленный снизу к головке трубчатый шток, установленные на штоке тарельчатые пружины и кольцевой поршень-компенсатор с наконечником для жесткого соединения долота с корпусом, между корпусом и головкой выше шлицевого соединения размещен верхний подвижный вдоль оси кольцевой поршень-компенсатор, осевое перемещение которого снизу ограничено шлицами, сверху - муфтой, навинченной на головку.

Поставленная задача решается также тем, что на нижнем конце штока винтами закреплено предохранительное кольцо для захвата пружин и нижнего компенсатора при отвороте долота с наконечником.

На рисунке показан предложенный наддолотный демпфер.

Демпфер включает цилиндрический корпус 1, в который снизу вставлена головка 2 с герметизирующим кольцом 3. Между корпусом и головкой выполнено шлицевое соединение 4 с возможностью ограниченного продольного перемещения. Снизу к головке присоединен трубчатый шток 5 с установленными на нем тарельчатыми пружинами 6 и нижним кольцевым компенсатором 7. Компенсатор 7 уплотнен в наконечнике 8 для жесткого соединения корпуса 1 демпфера с долотом. Между корпусом и головкой выше шлицевого соединения размещен верхний подвижной вдоль оси кольцевой поршень-компенсатор 9. Осевое перемещение компенсатора 9 снизу ограничено шлицами 4, сверху - муфтой 10, навинченной на головку 2. На нижнем конце штока 5 посредством болтов 11 закреплено предохранительное кольцо 12, предназначенное для захвата пружин и нижнего компенсатора в случае отворота долота с наконечником.

Демпфер работает следующим образом.

В скважину демпфер спускают, присоединив непосредственно к долоту. Крепление резьбовых соединений производят машинным ключом. Достигнув забоя, осуществляют промывку скважины и постепенно увеличивают нагрузку до значения, установленного режимом бурения. При этом осевая нагрузка передается от верхних элементов, а вращательное движение - через шлицевое соединение в демпфере, уменьшая амплитуды колебаний и величину ударных нагрузок. Износ бурового инструмента уменьшается, межремонтный период забойного двигателя увеличивается. Как показали испытания в скважинах, применение демпфера увеличивает проходку на долото до 3050%.

1. Демпфер наддолотный, включающий цилиндрический корпус с герметично вставленной головкой, шлицевое соединение между ними с возможностью ограниченного продольного перемещения, прикрепленный снизу к головке трубчатый шток, установленные на штоке тарельчатые пружины и кольцевой поршень-компенсатор с наконечником для жесткого соединения долота с корпусом, отличающийся тем, что между корпусом и головкой выше шлицевого соединения размещен верхний подвижный вдоль оси кольцевой поршень-компенсатор, осевое перемещение которого снизу ограничено шлицами, сверху - муфтой, навинченной на головку.

2. Демпфер наддолотный по п.1, отличающийся тем, что на нижнем конце штока винтами закреплено предохранительное кольцо для захвата пружин и нижнего компенсатора при отвороте долота с наконечником.