Чертежи-Графическая часть-Дипломная работа-Компоновка низа бурильной колонны, Демпфер, Компоновка низа бурильной колонны с центратором, Деталировка

На рисунке 3.1 показан гидравлический демпфер бурильного инструмента.
Гидравлический демпфер бурильного инструмента содержит корпус 1, на верхнем конце которого размещен переводник 2, предназначенный для соединения с бурильной колонной и со стволом 3, жестко связанным со штоком 4, имеющим возможность передачи крутящего момента, расположенные между корпусом и стволом рабочие поршни 5 двухстороннего действия, выполненные в виде полых цилиндров с расположенными в их внутренних рабочих полостях 6 кольцевыми плунжерами 7, подпружиненными один относительно другого пружинами 8.
Для герметизации рабочих полостей 6 плунжеры снабжены уплотнения-ми 9. Поршни расположены внутри кольцевых камер равного объема, образуя надпоршневую 10 и подпоршневую 11 полости, образованные распорными втулками 12 и 13, закрепленными в корпусе и стволе между поршнями. Причем полость ствола гидравлически связана с полостью 6 поршня 5, а скважинное пространство - с гидравлически связанными между собой надпоршневой 10 и подпоршневой 11 полостями. Кроме того, корпус имеет толкатели 14 установленные с возможностью взаимодействия с плунжерами 7. Гидравлический демпфер имеет верхние и нижние уплотнения 15 и 16 и узел передачи крутящего момента 17. Гидравлический демпфер работает следующим образом.
Гидравлический демпфер бурильного инструмента устанавливается над долотом или, в зависимости от условий работы бурильного инструмента, в любом разъеме бурильной колонны.
В ненагруженном состоянии бурильной колонны система штока с поршня-ми находится в исходном положении с возможностью свободного перемещения на определенную величину. Рабочая жидкость, подаваемая буровыми насосами в бурильную колонну, поступает через калиброванные радиальные отверстия ствола 3 демпфера в рабочие полости 6 и кольцевые камеры, образованные надпоршневой 10 и подпоршневой полостями, заполняя их. В момент отскока долота от забоя, рабочие поршни 5, закрепленные на стволе 3, вместе с ним двигаются вверх. При этом происходит вытеснение промывочной жидкости рабочими поршнями 5 двухстороннего действия через кольцевые щели из надпоршневых кольцевых полостей 10 в подпоршневые 11, т.е. в последних происходит процесс всасывания. Кроме того, рабочие поршни 5, надвигаясь на неподвижные толкатели 14, удерживающие верхние плунжеры 7 рабочих полостей в исходном положении, заставляют сжиматься пружины 8, вытесняя при этом промывочную жидкость из рабочих полостей 6 через радиальные отверстия, выполненные в рабочих поршнях 5 и стволе 3 во внутреннюю полость ствола. Усилие демпфирования регулируется за счет определения необходимого количества поршней.
При дросселировании промывочной жидкости через кольцевые щели из надпоршневых кольцевых полостей 10 в подпоршневые 11 рабочими полостями 5 и из рабочих полостей 6 верхними плунжерами 7 срабатывается давление, а часть энергии, затрачиваемая на отскок долота, гасится, переходя в тепло рабочей жидкости, ограничивая при этом амплитуду перемещения долота, жестко связанного с системой поршней.
В момент, когда шарошки долота прошли ухаб забоя, перепад давления в затрубном и внутритрубном пространствах демпфера сменяет систему поршней в исходное положение и прижимает долото к забою. При этом подпружиненные плунжеры также распрямляются, а рабочие камеры заполняются промывочной жидкостью.
Демпфирование колебаний, возникающих при растяжении бурильной колонны, происходит аналогичным образом с той разницей, что вытеснение промывочной жидкости через кольцевые, щели будет производиться из подпоршневых полостей 11 в надпоршневые 10, а в рабочих полостях 6 дросселирование жидкости будет создаваться при относительных осевых пе-ремещениях нижних плунжеров.
Таким образом, ствол 3 и все жестко связанные с ним детали совершают возвратно-поступательные движения относительно системы корпуса в осевых направлениях, вследствие чего гашение продольных колебаний осуществляется благодаря большим гидравлическим сопротивлениям, возникающим при истечении жидкости через кольцевые щели, и создание мощных жидкостных пружин в рабочих полостях за счет перепада давления во внутренней полости ствола и скважинного пространства.
Технико-экономический эффект при применении демпферов достигается за счет повышения рабочего ресурса забойного двигателя и долота.