键副与活塞(10)连接，活塞(10)的内孔通过螺旋转换装置(17)中的梯形螺旋副与心轴(2)连接；心轴⑵与外筒体(7)、花键体(16)之间装有冲管(8)，活塞(10)卡在冲管⑶中将冲管⑶内腔隔开成液压腔(13)。
[0017]根据附图1所示，安装时，将随钻测量仪器(9)装入仪器外承载上筒(6)内后使仪器外承载上筒(6)插入仪器接头(14)上部凹槽内耦合连接，在上接头⑴内筒内套入I?3个减振块并让上部分减振块顶在上接头(I)肩台上，下部分减振块抵住仪器外承载上筒
(6)上部，同时将仪器接头(14)下部轴周向方向固定的弹簧组(15)顶压在仪器外承载下筒
(19)上部；通过平键(18)将仪器外承载下筒(19)与心轴⑵连接，心轴(2)上端部分同时与上接头(I)螺纹连接，心轴(2)与外筒体(7)、花键体(16)之间装有冲管(8)，活塞(10)卡在冲管(8)中，活塞(10)的内孔通过螺旋转换装置(17)中的梯形螺旋副与心轴(2)连接，花键体(16)径向通过矩形花键副与活塞(10)连接，轴向上部与外筒体(7)螺纹连接，轴向下部与扶正套筒(21)螺纹连接；在仪器外承载下筒(19)下部套入2?4个减振块后将下接头(22)与心轴(2)及扶正套筒(21)螺纹连接。
[0018]根据附图1、2、3、4、5所示，工作时，钻井液经下接头(22)内的通孔流入下部分减振块内的通孔和仪器外承载下筒(19)内的通孔，再由仪器接头(14)下部轴外周向空道及弹簧组(15)空隙流入仪器接头(14)周向的流道B (12)，然后流入仪器外承载上筒(6)周向和上部的流道A(Il)，最后经上部分减振块内的通孔流出。钻具工作时产生的扭转振动传递到花键体(16)上，因花键体(16)通过矩形花键副与活塞(10)连接，活塞(10)的内孔通过螺旋转换装置(17)中的梯形螺旋副与心轴(2)连接，通过这样一组传动机构能使传递给花键体(16)的扭转振动在瞬间转换为冲管(8)内的轴向分力，再经由冲管(8)内液压腔
(13)里的液压液缓冲，从而达到消除或缓解扭转振动及冲击载荷的效果；钻头产生的轴向振动以及残余扭转振动通过下接头(22)传入到下部分减振块上，其中轴向振动通过减振块中的内外壳体的双花键结构使氟橡胶(4)发生弹性形变，扭转振动通过减振块中的内外壳体的双花键结构使氟橡胶(4)发生扭转弹性形变，从而达到轴向和周向的多方位减振效果；由于在钻井施工过程中沿着随钻测量仪器径向方向的振动较轴线方向的振动小的多，所以沿径向方向的振动不是仪器损坏的主要原因，仪器接头(14)周向的流道B(12)和仪器外承载上筒(6)周向和上部的流道A(Il)内的流动钻井液以及上下部分减振块的径向隔离，足以满足径向减振的要求；当钻头产生的轴向振动经过减振块的缓解和吸收后仍还有剩余振动传入，随钻测量仪器因仪器接头(14)下部轴周向方向固定的弹簧组(15)顶压在仪器外承载下筒(19)上，所以剩余振动将被弹簧组(15)缓冲，而不会直接传导到随钻测量仪器上，从而达到轴向二次减振的效果；减振块中的内外壳体双花键结合氟橡胶弹性填充物的结构设计能够防止长时间剧烈振动下可能发生的氟橡胶撕裂现象；减振块中的内外壳体双花键结构设计增大了减振材料的接触面积，并且使减振器具有一定的连接刚度，减振块作为独立块便于加工和拆装。
【主权项】
1.具有保护随钻测量仪器功能的减振装置，由上接头(1)、心轴(2)、减振块外壳(3)、氟橡胶(4)、减振块内壳(5)、仪器外承载上筒(6)、外筒体(7)、冲管(8)、随钻测量仪器(9)、活塞(10)、流道A (11)、流道B (12)、液压腔(13)、仪器接头(14)、弹簧组(15)、花键体(16)、螺旋转换装置(17)、平键(18)、仪器外承载下筒(19)、注塑孔(20)、扶正套筒(21)、下接头(22)组成，其特征在于:上接头(1)在上，下接头(22)在下；上接头(1)上部和下部均设有螺纹；上接头(1)、外筒体(7)、花键体(16)、扶正套筒(21)和下接头(22)依次通过螺纹连接，固定后内部形成空腔，空腔由上到下依次是减振块、仪器外承载上筒(6)、仪器接头(14)、仪器外承载下筒(19)、减振块；减振块由减振块内壳(5)、减振块外壳(3)和氟橡胶(4)组成，减振块内壳(5)与减振块外壳(3)采用双花键结构，减振块外壳(3)上开有注塑孔(20)，中间填充氟橡胶(4);仪器外承载上筒(6)上部和周向均开有流道A(ll)，内部装有随钻测量仪器(9);仪器接头(14)上部开有耦合凹槽插口，周向开有流道B(12)，下部轴周向方向固定有弹簧组(15)，弹簧组(15)顶压在仪器外承载下筒(19)上；仪器外承载下筒(19)通过平键(18)与心轴(2)连接；花键体(16)通过矩形花键副与活塞(10)连接，活塞(10)的内孔通过螺旋转换装置(17)中的梯形螺旋副与心轴(2)连接；心轴(2)与外筒体(7)、花键体(16)之间装有冲管(8)，活塞(10)卡在冲管(8)中将冲管(8)内腔隔开成液压腔(13)。2.根据权利要求1所述的具有保护随钻测量仪器功能的减振装置，其特征在于仪器外承载上筒(6)插入仪器接头(14)上部凹槽内耦合连接，仪器接头(14)下部轴周向方向固定的弹簧组(15)由串接的2?6个碟形弹簧组成。3.根据权利要求1所述的具有保护随钻测量仪器功能的减振装置，其特征在于仪器外承载上筒(6)上部和周向等间隔90°分布有4条流道A(ll)，仪器接头(14)周向等间隔90°分布有4条流道B (12)。4.根据权利要求1所述的具有保护随钻测量仪器功能的减振装置，其特征在于减振块为独立块，装置下部分可装入2?4个减振块，装置上部分可装入1?3个减振块，减振块内部填充物可选用其他减振材料。
【专利摘要】本发明公开一种用于石油钻井中具有保护随钻测量仪器功能的减振装置，能减小和吸收钻头在工作中产生的轴向、扭转及径向振动，提高随钻测量仪器的测井可靠性。其技术方案是：上接头、外筒体、花键体、扶正套筒和下接头通过螺纹连接后内部形成空腔，空腔由上到下依次是减振块、仪器外承载上筒、仪器接头、仪器外承载下筒、减振块；减振块由减振块内壳、减振块外壳和氟橡胶组成，减振块内壳与外壳采用双花键结构，中间填充氟橡胶；仪器外承载下筒通过平键与心轴连接；花键体通过矩形花键副与活塞连接后再由螺旋转换装置与心轴连接；心轴与外筒体、花键体之间装有冲管，活塞卡在冲管中形成液压腔。本发明能降低随钻测量仪器因井下振动造成的损坏几率。
【IPC分类】E21B47/017
【公开号】CN105275452
【申请号】CN201510816913
【发明人】田家林, 周韬, 杨琳, 蔡旭东, 杜凡, 胡书辉, 杨应林
【申请人】西南石油大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月20日