[實用新型]一種鉆柱減震器

有效

• 申請號: 201020152245.3
• 申請日: 2010-04-07
• 公開（公告）號: CN201620771U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 鄧虎;許期聰;肖洲;李剛;蔣斌;劉云;王林;黃述春
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B17/07
• 分類號: E21B17/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

一種鉆柱減震器，用于將氣體作為循環介質時的油氣鉆井，涉及氣體鉆井鉆柱橫向減震裝置的設計制造技術領域。

背景技術：

在鉆井作業過程中，常規的鉆井作業都需要采用鉆井泥漿作為鉆井的循環介質，鉆井液可以在鉆井過程中起到冷卻鉆具的作用，更重要的是可以將鉆頭碾碎的鉆屑帶出地面，起到清潔井筒的作用，而且，井筒中的鉆井液在鉆井的過程中還能起到對鉆具的扶持作用，減少鉆具的震動；但是，常規采用鉆井液作為鉆井介質的技術在鉆井機械鉆速上有較大的局限性，不能大幅度的提高鉆井速度，特別是在一些堅硬的地層，機械鉆速十分緩慢，因此，難以滿足經濟發展對能源需求的速度；目前，由于氣體獲取方便，具有比重小的特點，可以大幅度提高鉆井的機械鉆速，因此，國外已經大量的使用氣體作為鉆井過程的介質，國內也在大量的推廣使用氣體作為鉆井介質，這種鉆井方法比常規鉆井液的鉆井方法可以提高4倍以上的鉆井速度，因此大幅度的提高了鉆井的機械鉆速；但是，使用氣體作為鉆井介質時，由于井筒內缺少鉆井液的阻尼減振作用，因此，導致鉆柱橫向振動的振幅很大，振動頻率很高，與泥漿鉆井相比，由于鉆柱橫向的振幅大，頻率高，因此這是導致鉆柱聯接螺紋疲勞斷裂，和其他類型鉆柱損壞的主要因素之一。

發明內容：

本實用新型的目的是針對現有技術的不足，在鉆柱運動學的基礎上，采用流體數值模擬技術，設計了一種即能減小鉆柱橫向振動，又能使巖屑順利通過，還能兼顧穩定器效能的一種鉆柱減震器。

本實用新型是這樣實現的：本實用新型由本體和減震套構成，其特征是：所述本體的兩端設置有限位圈2和斜鍵槽6；所述減震套由一個帶有減震棱4的減震棱套3構成，減震棱套3是空心的斜弓形腰鼓狀結構；在減震棱套3兩端內圓上設置有斜凸鍵5；

所述限位圈2之間的長度大于減震棱套3的長度；減震棱套3套裝在減震器本體1上的限位圈2以內；

所述斜鍵槽6設置在減震器本體1上的限位圈2以內；

所述斜鍵槽6的形狀與斜凸鍵5的形狀是相配合的；

所述限位圈2通過螺紋與本體聯接，限位圈2之間的長度大于減震棱套3的長度，該距離為減震棱套行程；

在正常狀態下，減震棱套3成弓形腰鼓狀，在鉆井過程中，由于氣體鉆井時井筒中沒有鉆井液的減震作用，導致鉆柱振動，將本實用新型串聯在鉆柱中指定位置，當減震棱4承受壓力時，減震棱4便會向內屈曲，貼向本體，由于兩道限位圈2之間的長度大于減震棱套3的長度，所以減震棱套3在收到壓力時可以向兩頭移動，當減震棱套3的兩端到達限位圈2時，限位圈2限制其移動行程，使減震棱4縮徑吸收鉆柱橫向振動的能量，從而減小鉆柱橫向振動；在上提鉆具的過程中，減震棱4可在限定的范圍內向下延展，使減震棱套3的直徑縮小，因此，不會造成井下復雜情況；設置在減震棱套3內的斜凸鍵5與本體1上的斜鍵槽6相匹，可以起到傳遞扭矩的作用，使減震棱套3隨著鉆具的轉動而轉動，因此，可以消除鉆柱的偏心，減小鉆柱的磨損，還可以修正井壁，有利于鉆井后期作業。

本實用新型的優點和有益效果是：減震棱設計成弓形腰鼓狀結構，除兩端的支撐部分外，減震棱不與本體接觸，流道空間近似于環空，因此高速移動的巖屑流不會被阻擋，具有較好的巖屑流通性；將大大減小鉆柱的橫向振動，延長下部鉆具使用壽命；設計的斜凸鍵5與斜鍵槽6相匹，可以傳遞扭矩，使減震棱套3隨鉆具轉動而轉動，具有減小鉆柱的磨損和修正井壁的重要作用。

附圖說明：

圖1是本實用新型的主視結構示意圖。

圖2是放大的本實用新型減震棱套的結構示意圖。

圖3是本實用新型未套裝減震棱套時本體的結構示意圖。

圖4是本實用新型圖2的右視圖。

具體實施方式：

下面結合附圖給出本實用新型的實施例：本適用新型由一個短接構成，短接包括減震器本體1和減震棱套3，在減震器本體1上設置有兩道限位圈2和斜鍵槽6，限位圈2通過螺紋與減震器本體1聯接，兩道限位圈2之間的長度大于減震棱套3的長度，該距離為減震棱套行程，減震棱套3套裝在減震器本體1兩道限位圈2以內；為了減震的目的，在減震棱套3上設置有互成90°排列組成的減震棱4，在減震棱套3兩端內圓上設置有斜凸鍵5，設置的斜鍵槽6的形狀與斜凸鍵5的形狀是相配合的，裝配時，斜凸鍵5配入斜鍵槽6中；為了達到收縮減震的目的，減震棱套3是空心的斜弓形腰鼓狀結構；

本實用新型工作原理如下：本實用新型由四個具有彈性的減震棱4組成一個減震棱套3，在正常狀態下，減震棱套3成斜弓形腰鼓狀，具有彈性的減震棱4為彈簧鋼制成，并事先設定了彈性屈曲門限壓力值；在鉆井過程中，由于氣體鉆井井筒中無鉆井液的減震作用，導致鉆柱振動嚴重，將本實用新型根據鉆具組合的需要串聯在鉆柱中指定位置，當減震棱4承受門限壓力值壓力時，減震棱4便會向內屈曲，貼向本體，由于兩端限位圈2之間的長度大于減震棱套3的長度，所以減震棱套3可以向兩頭移動，當減震棱套3的兩端到達限位圈2時，限位圈2限制其移動行程，從而達到減震棱4縮徑的目的，減震棱4的彈性縮徑可以吸收鉆柱橫向振動的能量，從而減小鉆柱橫向的振動；當上提鉆具使減震棱4上承受的力達到設定的門限壓力時，減震棱4可在限定的范圍內向下延展，使減震棱套3的直徑縮小，因此，不會造成因為減震器帶來的井下復雜情況；本實用新型減震棱套3內的斜凸鍵5與本體上的斜鍵槽6相匹，可以起到傳遞扭矩的作用，當鉆具轉動時，套裝在本體1上的減震棱套3也隨著轉動，因此，不但可以消除鉆柱的偏心，減小鉆柱的磨損，還可以修正井壁，有利于鉆井后期作業。