一种钻井作业用重型减震器的制造方法
【专利摘要】本发明提出了一种钻井作业用重型减震器，包括同轴设置依次螺纹连接的心轴、减震轴、上接头，所述心轴外与其同轴连接有扶正套，还包括减震套，所述减震套一端与扶正套连接，另一端与上接头连接；所述减震套与心轴之间通过固定在减震套上的滚柱及心轴上开设的键槽柔性连接；减震套与减震轴之间设有减震元件，所述减震元件与减震套之间具有间距，所述减震元件与减震轴之间通过衬套密封，减震元件的两端分别设有一组与减震套和减震轴直接接触的耐磨环、导向环。通过滚柱、键槽、耐磨环使减震套与减震轴之间形成柔性连接，扭矩传递采用点接触，不但减少了摩擦，而且合理有效的传递了扭矩，延长使用寿命；采用橡胶筒作为减震元件，减震效果更佳。
【专利说明】
一种钻井作业用重型减震器
技术领域
[0001]本发明涉及油田钻井技术领域，特别是指一种钻井作业用重型减震器。
【背景技术】
[0002]随着石油、天然气开发的持续发展。钻井作业遇到了越来越多的复杂地层。所以钻具的保护至关重要。钻井过程中会遇到软硬地层，会产生上下颠簸，减震器的作用就是减弱颠簸对钻头，钻具的损害。钻井作业，该设备可以通过内部结构，将上部工具的扭矩传输至下部钻具，实现钻井作业。并且可以减小颠簸对钻头和钻柱的损伤。现今用的有液压减震器，此类减震器是通过液体缓冲，而且其传递扭矩的部分，在钻井过程中会产生较大的摩擦，从而伤害工具本身，削弱工具的适用寿命。
【发明内容】
[0003]本发明提出一种钻井作业用重型减震器，能很好的吸收、缓冲震动来保护钻具。
[0004]本发明的技术方案是这样实现的:一种钻井作业用重型减震器，包括同轴设置依次螺纹连接的心轴、减震轴、上接头，所述心轴外与其同轴连接有扶正套，还包括减震套，所述减震套一端与扶正套连接，另一端与上接头连接;所述减震套与心轴之间通过固定在减震套上的滚柱及心轴上开设的键槽柔性连接;所述减震套与减震轴之间设有减震元件，所述减震元件与减震套之间具有间距，所述减震元件与减震轴之间设置有衬套，所述减震元件的两端分别设有一组与减震套和减震轴直接接触的耐磨环、导向环。
[0005]其中，所述减震元件为橡胶筒。
[0006]具体地，所述减震轴为由一体式大直径减震段和小直径减震段构成的台阶状结构，所述大直径减震段与心轴连接，所述橡胶筒及置于橡胶筒两端的导向环和耐磨环均置于小直径减震段上，且所述小直径减震段的端部设置有固定活塞。
[0007]再有，所述心轴为不同直径的空心圆柱体结构，其包括与钻具连接的大直径段、夕卜壁上设有扶正套的中间段及与减震轴连接的小直径段，所述键槽位于心轴小直径段上。
[0008]进一步地，所述衬套为空心圆柱体结构。
[0009]与现有技术相比，本发明的有意效果为:
[0010]1、采用独特的滚柱/键槽结构，充分减少了在钻井过程中自身产生的摩擦力，使钻具的震动直接作用在减震元件上。而扭矩的传递则只通过一个螺纹连接和滚柱与键槽直接将力传递给下部钻头，所以连接少、可靠性高。独特的设计在合理减少摩擦的同时，又能提高钻井稳定性，还能保护钻具和钻头；
[0011]2、保证钻井过程中钻压及钻速处于最佳状态，从而提高钻井进尺率，有效降低每米的钻井成本。
[0012]3、采用橡胶筒作为减震元件，减震效果更佳;衬套合理的将橡胶筒与减震轴分离，更好的保护橡胶筒和心轴，所有橡胶密封采用的均为进口橡胶，使得产品密封效果更好。
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本发明的结构示意图；
[0015]图2为图1中A-A的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0017]参见图1、图2，一种钻井作业用重型减震器，包括同轴设置并依次通过螺纹连接的心轴1、减震轴2、上接头3，所述心轴I外与其同轴连接有扶正套11，所述心轴I为不同直径的空心圆柱体结构，其包括与钻具连接的大直径段、外壁上设有扶正套11的中间段及与减震轴2连接的小直径段，大直径段上设置有限位套12，对与其连接的钻具进行限位;所述扶正套11为与心轴I大直径段直径相同的空心圆柱体，扶正套11扶正重型减震器内部结构，以免内部结构扭曲，所述心轴I小直径段上镗有多个键槽，键槽内焊接有滚柱9。还包括减震套4，所述减震套4套设在扶正套11与上接头3之间的心轴I与减震轴2上，所述减震套4与心轴I之间通过固定在减震套4上的滚柱9及心轴I上开设的键槽柔性连接;所述减震套4与减震轴2之间通过耐磨环5接触连接。本发明通过滚柱9、键槽使减震套4与减震轴2之间形成柔性连接，扭矩是通过螺纹副和滚柱/键槽结构传递至钻头，驱动钻头旋转;不但减少了摩擦，而且合理有效的传递了扭矩，延长使用寿命;同时减震效果更明显。
[0018]其中，所述减震轴2为由一体式大直径减震段和小直径减震段构成的台阶状结构，所述大直径减震段与心轴I连接，所述橡胶筒6及置于橡胶筒6两端的导向环8和耐磨环5均置于小直径减震段上，且所述小直径减震段的端部设置有固定活塞10。固定活塞10起到密封的作用，避免泥浆进入重型减震器内部。所述橡胶筒6与减震轴2之间通过衬套7连接，所述橡胶筒6与减震套4之间非接触式设置。橡胶筒6的设置起到定位和减震的作用，减震轴2与减震套4之间通过耐磨环5连接，减少了减震轴2与减震套4之间的摩擦;导向环8防止耐磨环5的端部与减震轴2接触磨损，起到防护耐磨环5被损坏的作用。所述减震轴2与橡胶筒6之间设置有衬套7，所述衬套7为空心圆柱体结构;衬套7合理的将橡胶筒6与减震轴2分离，更好的保护橡胶筒6和心轴I。减震套4将扭矩传递给重型减震器内部结构的作用，同时导向环
8、耐磨环5、橡胶筒6、耐磨环5、导向环8的结构也位于减震套4与减震轴2之间，在钻井作业中，钻具的轴向颠簸，导致钻具上上下下的跳动。通过减震轴2台阶和上接头3对导向环8、耐磨环5、橡胶筒6、耐磨环5、导向环8的结构来回挤压，从而达到吸收和缓冲震动，从而达到减震的目的。
[0019]当钻台将扭矩通过钻具传递至与钻具连接的上接头3带动重型减震器外部结构旋转。同时通过减震套4与心轴I上的滚柱9、键槽结构，将重型减震器外部结构所受的扭矩传递给重型减震器内部结构，从而达到重型减震器旋转，并将扭矩传递给与心轴连接的下部钻具上。
[0020]钻压来自上部钻具的重量，通过上接头3作用在减震元件上，然后传递至心轴I和钻头上，从而使钻头牙齿吃入地层而破碎岩石。钻井液是通过钻杆、钻铤水眼进入重型减震器的上接头3和心轴I内孔，然后到钻头，通过钻头喷射至井底。由于井底凹凸不平和钻头的结构特点，在钻进过程中钻头和钻柱会产生有害震动，重型减震器就是利用橡胶减震元件在载荷作用下受压变形吸收在钻进过程中产生的震动，并且橡胶减震元件具有的滞后特性，大大降低了发生共振的概率。从而很好的保护钻具，减缓钻具振动和降低事故发生率，更能降低成本。一般把重型减震器安装在近钻头的位置，越靠近钻头，重型减震器减震效果越好。
[0021]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种钻井作业用重型减震器，包括同轴设置依次螺纹连接的心轴、减震轴、上接头，所述心轴外与其同轴连接有扶正套，其特征在于:还包括减震套，所述减震套一端与扶正套连接，另一端与上接头连接;所述减震套与心轴之间通过固定在减震套上的滚柱及心轴上开设的键槽柔性连接;所述减震套与减震轴之间设有减震元件，所述减震元件与减震套之间具有间距，所述减震元件与减震轴之间设置有衬套，所述减震元件的两端分别设有一组与减震套和减震轴直接接触的耐磨环、导向环。2.根据权利要求1所述的钻井作业用重型减震器，其特征在于:所述减震元件为橡胶筒。3.根据权利要求2所述的钻井作业用重型减震器，其特征在于:所述减震轴为由一体式大直径减震段和小直径减震段构成的台阶状结构，所述大直径减震段与心轴连接，所述橡胶筒及置于橡胶筒两端的导向环和耐磨环均置于小直径减震段上，且所述小直径减震段的端部设置有固定活塞。4.根据权利要求1-3任意一项所述的钻井作业用重型减震器，其特征在于:所述心轴为不同直径的空心圆柱体结构，其包括与钻具连接的大直径段、外壁上设有扶正套的中间段及与减震轴连接的小直径段，所述键槽位于心轴小直径段上。5.根据权利要求4所述的钻井作业用重型减震器，其特征在于:所述衬套为空心圆柱体结构。
【文档编号】E21B17/07GK106050161SQ201610623797
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月2日
【发明人】周育康
【申请人】周育康