[發(fā)明專利]防止雙向液壓減震器退扣的方法及減震器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210489800.5
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN103775004A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃保黔;胡衛(wèi)宇;鄭波強(qiáng);蘭志剛;洪任在;謝威;張澤麗;李匯平
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州高峰石油機(jī)械股份有限公司
• 主分類號: E21B17/07
• 分類號: E21B17/07
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 劉楠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種防止雙向液壓減震器退扣的方法及減震器，屬于鉆井工具技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鉆井過程中，鉆柱常有明顯的跳鉆和震動，扭矩也能使鉆具喪失扭曲穩(wěn)定性。因此鉆井作業(yè)中，經(jīng)常使用雙向液壓減震器來消除或減緩這些振動的沖擊載荷，從而避免或減少振動對鉆井設(shè)備所造成的危害，實現(xiàn)提高鉆速和降低鉆井成本的目的。

雙向液壓減震器減震機(jī)構(gòu)主要由縱向減震機(jī)構(gòu)和活塞換向機(jī)構(gòu)兩部分組成。減震元件為可壓縮的液體。它的工作原理主要是利用工作腔可壓縮液體在壓力作用下產(chǎn)生彈性變形來吸收或釋放鉆頭和鉆柱振動能量。當(dāng)可壓縮液體在壓縮或伸張過程中，心軸相對外筒作軸向移動。因此，縱向減震機(jī)構(gòu)能吸收或減緩鉆具的縱向振動和沖擊能量。活塞換向機(jī)構(gòu)是通過螺旋副使扭轉(zhuǎn)振動及沖擊載荷在瞬間內(nèi)轉(zhuǎn)換為工作腔的縱向分力，從而達(dá)到保持較恒定的扭矩。達(dá)到雙向減振的目的。

現(xiàn)有的雙向液壓減震器采用扶正外筒端面限位,這種結(jié)構(gòu)由于心軸和外筒件工作時存在相對轉(zhuǎn)動，低鉆壓情況下，鉆頭的跳鉆使心軸和扶正外筒端面經(jīng)常接觸，這就相當(dāng)于不斷給扶正外筒螺紋一個帶旋轉(zhuǎn)的震擊力，造成螺紋松扣，最后心軸和扶正外筒從本體中脫出，造成下部鉆具脫落井底。出現(xiàn)這種情況就必須停止作業(yè)采用各種打撈方法打撈，造成極大的損失。嚴(yán)重影響鉆井進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益。特別是在易坍塌的井段，一旦出現(xiàn)井壁坍塌等次生事故，對整口井來說，結(jié)果將是毀滅性的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種防止雙向液壓減震器退扣的方法及減震器。使鉆具在任意鉆壓情況下工作時，不會使螺紋松動脫扣的結(jié)構(gòu)。保證雙向液壓減震器在低鉆壓情況下正常工作。提高雙向液壓減震器的可靠性，消除事故隱患于未然。以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明的技術(shù)方案：?

防止雙向液壓減震器退扣的方法，所述的雙向液壓減震器主要由縱向減震機(jī)構(gòu)和活塞換向機(jī)構(gòu)兩部分組成，活塞換向機(jī)構(gòu)通過活塞與心軸之間的螺旋副將旋轉(zhuǎn)沖擊載荷轉(zhuǎn)換為縱向分力和扭矩，通過縱向減震機(jī)構(gòu)減緩縱向分力引起的震動，扭矩傳遞給限位組件；該方法是將限位組件設(shè)在雙向液壓減震器外套管中的連接體下端面處；連接體與油缸之間采用扭矩傳遞螺紋連接方式，通過連接體與油缸之間的扭矩傳遞螺紋防止連接體與油缸的連接螺紋發(fā)生退扣。

前述方法中，所述限位組件安裝連接體下端面處心軸的環(huán)槽內(nèi)，限位組件與環(huán)槽之間采用旋轉(zhuǎn)滑動連接方式，當(dāng)扭矩作用在限位組件上時，限位組件可在心軸上轉(zhuǎn)動，通過限位組件的轉(zhuǎn)動消除扭矩在外套管上形成的旋轉(zhuǎn)分量，防止連接體與油缸的連接螺紋發(fā)生退扣。

前述方法中，所述限位組件包括兩個半圓結(jié)構(gòu)的限位塊，兩個半圓結(jié)構(gòu)的限位塊通過限位塊螺母連接成圓環(huán)卡在心軸的環(huán)槽內(nèi)；限位塊與環(huán)槽間隙配合，確保限位組件能夠在心軸的環(huán)槽內(nèi)轉(zhuǎn)動，以消除扭矩在外套管上形成的旋轉(zhuǎn)分量。

按前述方法構(gòu)成的減震器，包括設(shè)在外套管內(nèi)的縱向減震機(jī)構(gòu)和活塞換向機(jī)構(gòu)，縱向減震機(jī)構(gòu)包括外套管內(nèi)的可壓縮流體和活塞，活塞與心軸連接；活塞換向機(jī)構(gòu)包括活塞與心軸之間的螺旋副；所述外套管由花鍵體、連接體、油缸和下接頭依次螺紋連接構(gòu)成；連接體與油缸經(jīng)扭矩傳遞螺紋連接；連接體下端面處的心軸上設(shè)有限位塊組件。

前述減震器中，所述限位塊組件與心軸間隙配合。

前述減震器中，所述限位塊組件包括兩個半圓結(jié)構(gòu)的限位塊，兩個半圓結(jié)構(gòu)的限位塊經(jīng)限位塊螺母連接成圓環(huán)設(shè)在心軸的環(huán)槽內(nèi)。

前述減震器中，所述活塞位于花鍵體與心軸之間，活塞與心軸經(jīng)螺旋副連接，活塞與花鍵體經(jīng)花鍵滑動連接。

前述減震器中，所述心軸下端與沖管螺紋連接。

前述減震器中，所述油缸下端與沖管之間密封滑動連接。

前述減震器中，所述花鍵體上端與心軸密封滑動連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明取消了現(xiàn)有雙向液壓減震器中扶正外筒與花鍵體之間的易脫扣螺紋連接，將限位面移動至下部連接體與限位塊之間。限位塊由兩個半環(huán)組成。安裝時直接卡入心軸的環(huán)槽內(nèi)，用限位塊螺母固定。本發(fā)明的方法及結(jié)構(gòu)可以保證限位塊在心軸的環(huán)槽內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，消除心軸與連接體限位面的相對轉(zhuǎn)動。同時連接體與油缸之間的連接螺紋是扭矩傳遞螺紋，始終處于工作扭矩狀態(tài)下，正常工作時不會產(chǎn)生脫落的現(xiàn)象。保證雙向液壓減震器在低鉆壓情況下正常工作。

附圖說明