Наддолотний амортизатор

Реферат: UA 81862 U UA 81862 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі машинобудування для нафтогазової промисловості і може бути використаною при виготовленні наддолотних амортизаторів для буріння свердловин в нафтогазовій промисловості. Відомий наддолотний амортизатор (авт. св. SU № 607943, Е21В 17/06), який містить корпус і порожнистий вал, які зв'язані через амортизуючий елемент, закріплений ніпелем, і зв'язані з аналогічними нижніми елементами. Порожнистий вал і нижній порожнистий вал зв'язані через квадратні елементи, виконані з можливістю поздовжнього взаємного зміщення, і кожен з них зв'язаний з верхнім або нижнім перехідником. Корпус і нижній корпус обладнані захисними муфтами з ребрами, армованими зносостійким матеріалом. Збігаються з суттєвими ознаками відомого наддолотного амортизатора корпус і порожнистий вал, зв'язані через амортизуючий елемент, верхній і нижній перехідники, калібрувальні виступи, діаметр розташування яких перевищує діаметр корпуса амортизатора. Недолік відомого наддолотного амортизатора полягає в тому, що він недостатньо ефективно зменшує крутильні вібрації низу бурильної колони. Відомий наддолотний амортизатор (UA № 12882 U, E21B 17/07), вибраний як найближчий аналог, який містить корпус і порожнистий вал, кожен з яких зв'язаний з верхнім або нижнім перехідником. Амортизуючі елементи встановлені один на одному і зв'язують корпус і порожнистий вал, частина поверхні якого виконана з наклепуванням і/або накатуванням. Корпус і порожнистий вал зв'язані з кулачковими елементами, які розташовані з зазором за напрямком, паралельним центральній осі порожнистого вала, і зазором за круговим напрямком. Кожен амортизуючий елемент містить зовнішній і внутрішній циліндри, зв'язок бокових поверхонь яких виконаний через пружні елементи. Збігаються з суттєвими ознаками відомого наддолотного амортизатора корпус і порожнистий вал, кожен з яких зв'язаний з верхнім або нижнім перехідником. Амортизуючі елементи встановлені один на одному і зв'язують корпус і порожнистий вал, які зв'язані з кулачковими елементами. Кулачкові елементи розташовані з зазором за напрямком, паралельним центральній осі порожнистого вала, і зазором за круговим напрямком. Недолік відомого наддолотного амортизатора полягає в тому, що він недостатньо ефективно зменшує поперечні вібрації низу бурильної колони. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення наддолотного амортизатора, в якому шляхом конструктивних змін покращено ефективність зменшення поперечних вібрацій низу бурильної колони і тим самим підвищено якість буріння. Поставлена задача вирішується тим, що в наддолотному амортизаторі, який містить корпус і порожнистий вал, кожен з яких зв'язаний з верхнім або нижнім перехідником, амортизуючі елементи, які встановлені один на одному і які зв'язують корпус і порожнистий вал, які зв'язані з кулачковими елементами, які розташовані з зазором за напрямком, паралельним центральній осі порожнистого вала, і зазором за круговим напрямком, згідно з корисною моделлю, зовнішня циліндроподібна поверхня верхнього і нижнього перехідників або одного з них виконана з калібрувальними виступами, діаметр розташування яких перевищує діаметр корпуса амортизатора з різницею від 15 % до 25 % від величини діаметра корпуса амортизатора. Крім того, калібрувальні виступи виконані спіральними з кутом нахилу до твірної зовнішньої циліндроподібної поверхні перехідника від 15° до 40° у місці їх перетину. Крім того, спіральні виступи, менші за розмірами і подібні виступам перехідника, виконані додатково на корпусі наддолотного амортизатора. Крім того, на зовнішніх поверхнях калібрувальних виступів і/або виступів на корпусі виконані зносостійкі наплавки. Крім того, зносостійкі наплавки виконані на корпусі. Сукупність наведених основних ознак наддолотного амортизатора забезпечує зменшення поперечних вібрацій низу бурильної колони завдяки калібрувальним виступам, які додатково сприяють зменшенню відхилення бурового інструмента від заданої траєкторії буріння та формуванню циліндричного стовбура свердловини. Крім того, збережено елементи конструкції, завдяки яким обмежуються крутильні вібрації низу бурильної колони. Підвищується якість буріння. Крім того, спіральні калібрувальні виступи сприяють більш ефективному виносу шламу з привибійного простору, менші за розмірами подібні спіральні виступи на корпусі підвищують його зносостійкість і певною мірою сприяють виносу шламу. Зносостійкі наплавки на виступах і/або на корпусі підвищують зносостійкість цих елементів. На кресленні зображено схематично загальний вид наддолотного амортизатора. Наддолотний амортизатор містить корпус 1, зв'язаний з нижнім перехідником 2, і порожнистий вал 3, зв'язаний з верхнім перехідником 4. Корпус 1 і порожнистий вал 3 1 UA 81862 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 контактують через амортизуючи елементи 5, кожен з яких містить концентричні втулки, які зв'язані вулканізованою гумою. Кулачкова півмуфта 6 і гайка 7 корпусу 1 утворюють зазор 8 за напрямком, паралельним центральній осі порожнистого вала, а також зазор за круговим напрямком, який на рисунку не показаний. Верхній перехідник 4 виконаний з спіральними калібрувальними виступами 9, діаметр яких менший і разом з тим наближений до діаметра долота, корпус 1 виконаний з спіральними виступами 10, діаметр яких менший діаметра виступів 9. На зовнішніх поверхнях виступів 9 і 10, а також корпуса 1 виконані зносостійкі наплавки 11. Наддолотний амортизатор працює таким чином. За допомогою верхнього перехідника 4 наддолотний амортизатор з'єднують з бурильною колоною і за допомогою нижнього перехідника 2 - з долотом, які на кресленні не показані. Бурильну колону спускають на вибій, починають буріння і при цьому здійснюють передачу крутильного моменту від порожнистого вала 3 через амортизуючи елементи 5 до корпуса 1 і долота. Під навантаженням гума амортизуючих елементів 5 стискається, зазор 8 і зазор за круговим напрямком між кулачковою напівмуфтою 6 і гайкою 7 зменшуються. Навантаження на амортизуючи елементи 5 характеризуються коливаннями і вібраціями, обумовленими конструктивними особливостями долота, властивостями гірської породи та технологічними режимами буріння свердловини. При проходженні неоднорідних ділянок гірської породи та ділянок із заданим викривленням траєкторії калібрувальні виступи на верхньому перехіднику 4, зокрема спіральні калібрувальні виступи 9, зменшують поперечні вібрацій низу бурильної колони. Спіральні виступи 10 разом із спіральними калібрувальним виступами 9 сприяють видаленню шлама з привибійної зони. Зносостійкі наплавки 11 підвищують зносостійкість спіральних калібрувальних виступів 9, спіральних виступів 10 і корпуса 1. При цьому калібрування стовбура свердловини покращує умови для її подальшого облаштування. Подібні спіральні калібрувальні виступи, виконані на нижньому перехіднику 2, дають аналогічний позитивний ефект. Таким чином, використання запропонованого наддолотного амортизатора забезпечує підвищення якості амортизації і буріння в цілому. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Наддолотний амортизатор, який містить корпус і порожнистий вал, кожен з яких зв'язаний з верхнім або нижнім перехідником, амортизуючі елементи, які встановлені один на одному і які зв'язують корпус і порожнистий вал, які зв'язані з кулачковими елементами, які розташовані з зазором за напрямком, паралельним центральній осі порожнистого вала, і зазором за круговим напрямком, який відрізняється тим, що зовнішня циліндроподібна поверхня верхнього і нижнього перехідників або одного з них виконана з калібрувальними виступами, діаметр розташування яких перевищує діаметр корпуса амортизатора з різницею від 15 % до 25 % від величини діаметра корпуса амортизатора. 2. Наддолотний амортизатор за п. 1, який відрізняється тим, що калібрувальні виступи виконані спіральними з кутом нахилу до твірної зовнішньої циліндроподібної поверхні перехідника від 15° до 40° у місці їх перетину. 3. Наддолотний амортизатор за п. 2, який відрізняється тим, що спіральні виступи, менші за розмірами і подібні виступам перехідника, виконані додатково на корпусі наддолотного амортизатора. 4. Наддолотний амортизатор за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що на зовнішніх поверхнях калібрувальних виступів і/або виступів на корпусі виконані зносостійкі наплавки. 5. Наддолотний амортизатор за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що зносостійкі наплавки виконані на корпусі. 2 UA 81862 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3