[實用新型]一種全機械雙向鉆柱減震器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320824796.3
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN203948046U
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設計）人: 黃衍福;范春英;劉希茂;周家齊;李顯義;張國田;高巧娟;賀濤;何莎莎;見立銀
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團鉆井工程技術研究院;北京石油機械廠
• 主分類號: E21B17/07
• 分類號: E21B17/07
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 張少宏

技術領域

本實用新型涉及一種全機械雙向鉆柱減震器，屬于石油及天然氣鉆井技術領域。

背景技術

在鉆井作業(yè)中，由于地質構造復雜，地層巖性、硬度各異，在硬巖層鉆進時常常會產生對鉆頭的沖擊負荷、鉆柱的震動負荷以及鉆頭旋轉破巖時的扭轉沖擊。震動形式包括：縱向震動及周向扭轉振動。使用鉆柱減震器可以有效抑制上述沖擊震動負荷，保護鉆頭和鉆具，延長其使用壽命，降低鉆井綜合成本，提高鉆井工作效率和改善井眼軌跡精度。

傳統(tǒng)的鉆柱減震器是單向減震器，即只能吸收一種震動；僅有的一種雙向鉆柱減震器是液壓式減震器，其減震元件是可壓縮的硅油。這種液壓鉆柱減震器存在如下問題：1.由于以硅油為液體彈簧，而硅油對溫度比較敏感，導致其適用范圍受到限制，例如在深井使用時其工作性能就勢必受到影響。2.液體彈簧對密封性能要求嚴格，使用中隨著密封機構的磨損和硅油的漏損，會導致減震性能急劇下降。3.由于彈簧機構的減震作用主要取決于彈簧的變形能，而液體彈簧的變形能難以控制，因而影響了減震器的工作特性。

發(fā)明內容

為了克服現(xiàn)有技術的不足,本實用新型提供一種全機械雙向鉆柱減震器。

一種全機械雙向鉆柱減震器，扭矩傳遞與震動轉化機構由內梯形螺紋、外梯形螺紋組成的螺旋副構成，扭矩傳遞與震動轉化機構與密封機構之間通過螺紋連接，密封機構中依次有旋轉密封及刮泥密封構成密閉腔；減震機構由減震筒體、減震軸、環(huán)形彈簧組成，減震筒體與減震軸之間連接環(huán)形彈簧；減震機構一端通過螺紋與扭矩傳遞與震動轉化機構連接，減震機構另一端與接頭連接。

減震機構的機械減震元件是：螺旋彈簧、碟形彈簧、環(huán)形彈簧或者金屬彈簧。

一種全機械雙向鉆柱減震工藝方法，含有以下步驟；

扭矩傳遞機構與上部鉆柱相連，接頭與下部鉆柱或鉆頭相連；鉆柱的扭矩通過扭矩傳遞與震動轉化機構的螺旋副傳遞到接頭，然后傳遞到鉆頭，驅動鉆頭旋轉；鉆柱的鉆壓通過扭矩傳遞與震動轉化機構、減震機構傳遞到接頭和鉆頭，實現(xiàn)破巖進尺；在將鉆柱的工作扭矩和工作鉆壓傳遞到鉆頭的同時，鉆井過程中鉆頭破巖所產生的縱向震動直接被減震機構的減震元件吸收或減緩，同時，周向扭轉產生的震動通過震動轉化機構的螺旋副轉化為縱向震動，然后被減震機構的減震元件吸收，從而消除所有方式的震動對鉆柱及鉆頭的不利影響。

本實用新型的優(yōu)點在于：一種機構同時完成扭矩傳遞及震動轉化兩種功能，結構緊湊；不僅能夠吸收石油鉆井過程中的縱向震動，而且能夠吸收旋轉破巖時的周向扭轉震動；機械式減震元件，減震效果好，適用范圍廣，適用于各種巖性、硬度的地層、且不受井底溫度等工作環(huán)境因素的影響。

附圖說明

當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本實用新型以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點，但此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定，如圖其中：

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為本實用新型的扭矩傳遞與震動轉化機構的結構示意圖。

圖3為本實用新型的減震機構示意圖。

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

具體實施方式

顯然，本領域技術人員基于本實用新型的宗旨所做的許多修改和變化屬于本實用新型的保護范圍。

實施例1：如圖1、圖2、圖3所示，一種全機械雙向鉆柱減震器，由扭矩傳遞與震動轉化機構1、密封機構2、減震機構3以及接頭4等零部件組成。

扭矩傳遞與震動轉化機構1由內梯形螺紋5、外梯形螺紋6組成的螺旋副構成，扭矩傳遞與震動轉化機構1與密封機構2之間以螺紋的方式連接，密封機構2中依次有旋轉密封及刮泥密封，構成密閉腔，腔內注潤滑油，實現(xiàn)螺旋副的潤滑；減震機構3由減震筒體7、減震軸8、環(huán)形彈簧9組成，減震筒體7與減震軸8之間連接環(huán)形彈簧9；

減震機構3以螺紋的方式一端與扭矩傳遞與震動轉化機構1連接，減震機構3另一端與接頭4連接。

一種全機械雙向鉆柱減震器，具有較大變形能、且工作可靠，工作特性不受井底溫度等工作環(huán)境影響、在縱向、周向兩個方向上均有減震作用的鉆柱減震器。