專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于保護(hù)鉆具內(nèi)部隨鉆測(cè)量裝置的隔振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于石油鉆井作業(yè)過(guò)程中保護(hù)鉆具內(nèi)部隨鉆測(cè)量裝置的隔振器，能夠有效緩解鉆頭工作過(guò)程中產(chǎn)生的軸向振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，對(duì)隨鉆測(cè)量裝置能起到很好的保護(hù)作用。
背景技術(shù)：
石油鉆采領(lǐng)域的許多井下作業(yè)都需要用到隨鉆測(cè)量裝置，特別是在定向井、水平井、分支井以及大位移井等特殊鉆井作業(yè)過(guò)程中，隨鉆測(cè)量裝置已經(jīng)成為一個(gè)不可缺少的工具，它可以在鉆井作業(yè)的同時(shí)，實(shí)時(shí)測(cè)取地質(zhì)參數(shù)、井眼軌跡參數(shù)，并繪制各種類(lèi)型的測(cè)井曲線，為下一步施工提供依據(jù)。目前，隨鉆測(cè)量裝置大都安裝在靠近鉆頭的鉆具內(nèi)，由于鉆頭在作業(yè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)，這些振動(dòng)會(huì)影響隨鉆測(cè)量裝置收集井下數(shù)據(jù)，在工況惡劣的情況下甚至?xí)苯訐p壞隨鉆測(cè)量裝置，S. C .Rewcastle等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，許多隨鉆測(cè)量裝置的失效都是由鉆具的劇烈振動(dòng)和沖擊直接造成的。鉆頭在工作過(guò)程中主要產(chǎn)生軸向、扭轉(zhuǎn)和橫向振動(dòng)，其中以軸向振動(dòng)對(duì)隨鉆測(cè)量裝置的損壞最為嚴(yán)重，此外，鉆頭鉆進(jìn)過(guò)程中所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)主要是通過(guò)長(zhǎng)鉆桿來(lái)實(shí)現(xiàn)隔振，但在靠近鉆頭的鉆具內(nèi)，這種隔振效果非常有限，因此扭轉(zhuǎn)振動(dòng)對(duì)隨鉆測(cè)量裝置也有較大的損害。目前用于隨鉆測(cè)量裝置的隔振器主要有橡膠和液壓油兩種橡膠由于其特有的綜合力學(xué)性能低的可調(diào)正模量和較高的本征阻尼、大應(yīng)變下不被破壞和在一定變形方式下能夠承受高負(fù)荷的能力等，被廣泛應(yīng)用于隔振設(shè)備中，但橡膠由于機(jī)械強(qiáng)度較低，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，其在長(zhǎng)時(shí)間受到劇烈振動(dòng)和沖擊后容易出現(xiàn)撕裂現(xiàn)象，引起隔振器失效；液壓油隔振器大都只具有軸向隔振效果，無(wú)法滿(mǎn)足全方位保護(hù)隨鉆測(cè)量裝置的使用需求。因此，開(kāi)發(fā)一種隔振器，用于保護(hù)隨鉆測(cè)量裝置，確保測(cè)量工作的順利進(jìn)行，提高隨鉆測(cè)量裝置的使用壽命和測(cè)量精度，對(duì)降低施工成本、提高施工效率、回避施工風(fēng)險(xiǎn)、減少井場(chǎng)事故和提高鉆采作業(yè)的成功率具有重要的意義。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種用于保護(hù)鉆具內(nèi)部隨鉆測(cè)量裝置的隔振器，其對(duì)鉆頭在工作時(shí)產(chǎn)生的軸向和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)都具有明顯的隔振效果，此外，其與承載筒內(nèi)的環(huán)形橡膠帶連用，對(duì)橫向振動(dòng)也有一定減緩作用。為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為其主要由公短節(jié)(3)、母短節(jié) (6)及其之間的彈性填充物(5)組成。所述公短節(jié)(3)和母短節(jié)(6)均具有矩形螺紋結(jié)構(gòu)， 兩個(gè)短節(jié)同心；公短節(jié)(3)—端是公螺紋(4)，另一端是與隨鉆測(cè)量裝置(14)的耦合接頭 (15)相連的接頭(1)，接頭(1)為半圓柱體，半圓柱體上開(kāi)有凹槽(9)，在凹槽(9)內(nèi)開(kāi)有耦合插孔(10)和螺紋孔(2);母短節(jié)(6)內(nèi)有母螺紋(7)，端面上有注塑孔(11)、靠近端面的環(huán)面上有螺紋孔(8)；公螺紋(4)的大徑在軸向上從兩端向中央遞減，母螺紋(7)的小徑在軸向上從兩端向中央遞減；公螺紋(4)旋入母螺紋(7)后，公母螺紋牙之間具有軸向間隙，公
3螺紋(4 )與母短節(jié)(6 )、母螺紋(7 )與公短節(jié)(3 )之間具有徑向間隙。彈性填充物(5)的材料主要為合成橡膠，其具有耐高溫、彈性性能好等特點(diǎn)，在公母短節(jié)正確定位后，采用注塑的方法將其由注塑孔(11)注入公母短節(jié)之間的間隙中，可以根據(jù)不同的使用環(huán)境和工作需求更換彈性填充物(5)的種類(lèi)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)鉆頭工作時(shí)產(chǎn)生的軸向振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)都具有良好的隔振效果；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，可以通過(guò)更換彈性填充物的種類(lèi)來(lái)滿(mǎn)足不同環(huán)境、不同工況的使用需求；公母短節(jié)上的矩形螺紋結(jié)構(gòu)能極大的彌補(bǔ)橡膠機(jī)械強(qiáng)度較低的缺陷，延緩或避免了其在劇烈振動(dòng)和沖擊下可能發(fā)生的撕裂現(xiàn)象；變徑螺紋結(jié)合彈性填充物的結(jié)構(gòu)能夠有效的防止劇烈振動(dòng)下可能發(fā)生的螺紋脫扣現(xiàn)象。

圖1是鉆具內(nèi)部隨鉆測(cè)量裝置的隔振器的剖視圖；圖2是隔振器接頭的A向視圖；圖3是裝有隨鉆測(cè)量裝置和隔振器的鉆具整體剖視圖。其中1接頭，2螺紋孔，3公短節(jié)，4公螺紋，5彈性填充物，6母短節(jié)，7母螺紋，8螺紋孔，9凹槽，10耦合插孔，11注塑孔，12懸掛頭，13鉆具，14隨鉆測(cè)量裝置，15耦合接頭，16
承載筒。
具體實(shí)施方式
如圖1、2所示，一種用于保護(hù)鉆具內(nèi)部隨鉆測(cè)量裝置的隔振器，主要由公短節(jié)3、 母短節(jié)6及其之間的彈性填充物5組成；公短節(jié)3和母短節(jié)6均具有矩形螺紋結(jié)構(gòu)，兩個(gè)短節(jié)同心；公短節(jié)3 —端是公螺紋4，另一端是與隨鉆測(cè)量裝置14的耦合接頭15相連的接頭 1，接頭1為半圓柱體，半圓柱體上開(kāi)有凹槽9，在凹槽9內(nèi)開(kāi)有耦合插孔10和螺紋孔2 ；母短節(jié)6內(nèi)有母螺紋7，端面上有注塑孔11，靠近端面的環(huán)面上有螺紋孔8 ；公螺紋4的大徑在軸向上從兩端向中央遞減，母螺紋7的小徑在軸向上從兩端向中央遞減；公螺紋4旋入母螺紋7后，公母螺紋牙之間具有軸向間隙，公螺紋4與母短節(jié)6、母螺紋7與公短節(jié)3之間具有徑向間隙；在公母短節(jié)正確定位后，采用注塑的方法將彈性填充物5由注塑孔11注入公母短節(jié)之間的間隙中，彈性填充物5的材料主要是耐高溫、彈性性能好的合成橡膠，可以根據(jù)不同的使用環(huán)境和工作需求更換其種類(lèi)。如圖1、2、3所示，安裝時(shí)，先將隨鉆測(cè)量裝置14的耦合接頭15插入接頭1的凹槽 9和耦合插孔10中，再用螺釘將其固定，隨后將隨鉆測(cè)量裝置14和整個(gè)隔振器放入承載筒 16中，并用螺釘將母短節(jié)6固定在承載筒16內(nèi)，繼而將承載筒16通過(guò)螺紋連接在懸掛頭 12上，最后將懸掛頭12懸掛于鉆具13內(nèi)。如圖1、2、3所示，工作時(shí)，鉆頭產(chǎn)生軸向，橫向和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)通過(guò)鉆具13、懸掛頭12 和承載筒16傳入母短節(jié)6 ；軸向振動(dòng)通過(guò)母螺紋7和公螺紋4使彈性填充物5在軸向上發(fā)生彈性形變，達(dá)到軸向隔振的效果；扭轉(zhuǎn)振動(dòng)通過(guò)母螺紋7和公螺紋4使彈性填充物5發(fā)生扭轉(zhuǎn)彈性形變，達(dá)到隔振的效果；此外，彈性填充物5和承載筒16內(nèi)的環(huán)形橡膠帶對(duì)橫向振動(dòng)也具有一定的減緩作用；矩形螺紋結(jié)構(gòu)能延緩或避免彈性填充物5在長(zhǎng)時(shí)間受到劇烈振動(dòng)和沖擊的情況下可能發(fā)生的撕裂現(xiàn)象，同時(shí)，變徑螺紋結(jié)合彈性填充物的結(jié)構(gòu)能夠有效
4的防止劇烈振動(dòng)下可能發(fā)生的螺紋脫扣現(xiàn)象，大大提高隔振器的可靠性。
權(quán)利要求1.一種用于保護(hù)鉆具內(nèi)部隨鉆測(cè)量裝置的隔振器，由公短節(jié)(3)、母短節(jié)(6)及其之間的彈性填充物(5)組成；所述公短節(jié)(3)和母短節(jié)(6)均具有矩形螺紋結(jié)構(gòu)，兩個(gè)短節(jié)同心；公短節(jié)(3)—端是公螺紋(4)，另一端是與隨鉆測(cè)量裝置(14)的耦合接頭(15)相連的接頭(1)，接頭(1)為半圓柱體，半圓柱體上開(kāi)有凹槽(9)，在凹槽(9)內(nèi)開(kāi)有耦合插孔(10) 和螺紋孔(2);母短節(jié)(6)內(nèi)有母螺紋(7)，端面上有注塑孔(11)，靠近端面的環(huán)面上有螺紋孔(8 )；公螺紋(4 )旋入母螺紋(7 )后，公母螺紋牙之間具有軸向間隙，公螺紋(4 )與母短節(jié) (6 )、母螺紋(7 )與公短節(jié)(3 )之間具有徑向間隙，彈性填充物(5 )注塑在這個(gè)間隙中，彈性填充物(5)的材料主要是耐高溫、彈性性能好的合成橡膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于保護(hù)鉆具內(nèi)部隨鉆測(cè)量裝置的隔振器，其特征在于公螺紋(4)的大徑在軸向上從兩端向中央遞減，母螺紋(7)的小徑在軸向上從兩端向中央遞減。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于石油鉆井作業(yè)中保護(hù)鉆具內(nèi)部隨鉆測(cè)量裝置的隔振器，能夠有效緩解鉆頭在工作過(guò)程中產(chǎn)生的軸向振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)對(duì)隨鉆測(cè)量裝置的影響。其技術(shù)方案是所述的用于保護(hù)鉆具內(nèi)部隨鉆測(cè)量裝置的隔振器主要由公短節(jié)、母短節(jié)及其之間的彈性填充物組成，彈性填充物的材料主要是耐高溫、彈性性能好的合成橡膠，能夠有效緩解井下振動(dòng)對(duì)隨鉆測(cè)量裝置的沖擊，公短節(jié)和母短節(jié)均具有矩形螺紋結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以延緩或避免彈性填充物在劇烈振動(dòng)和沖擊下可能發(fā)生的撕裂現(xiàn)象，此外，公母螺紋采用變徑組合，其與彈性填充物結(jié)合起來(lái)，能有效的防止螺紋脫扣，大大增加了隔振器的可靠性。本實(shí)用新型具有隔振效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)，能夠明顯改善鉆具內(nèi)部隨鉆測(cè)量裝置的工作環(huán)境，提高其可靠性。
文檔編號(hào)E21B47/017GK202157799SQ20112028668
公開(kāi)日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者祝效華, 童華, 胡志強(qiáng), 賈彥杰 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)