專利名稱：一種用于保護鉆具內(nèi)部隨鉆測量裝置的隔振器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于石油鉆井作業(yè)過程中保護鉆具內(nèi)部隨鉆測量裝置的隔振器，能夠有效緩解鉆頭工作過程中產(chǎn)生的軸向振動和扭轉(zhuǎn)振動，對隨鉆測量裝置能起到很好的保護作用。
背景技術：
石油鉆采領域的許多井下作業(yè)都需要用到隨鉆測量裝置，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)過程中，隨鉆測量裝置已經(jīng)成為一個不可缺少的工具，它可以在鉆井作業(yè)的同時，實時測取地質(zhì)參數(shù)、井眼軌跡參數(shù)，并繪制各種類型的測井曲線，為下一步施工提供依據(jù)。目前，隨鉆測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)過程中會產(chǎn)生劇烈的振動，這些振動會影響隨鉆測量裝置收集井下數(shù)據(jù)，在工況惡劣的情況下甚至會直接損壞隨鉆測量裝置，S. C .Rewcastle等通過研究發(fā)現(xiàn)，許多隨鉆測量裝置的失效都是由鉆具的劇烈振動和沖擊直接造成的。鉆頭在工作過程中主要產(chǎn)生軸向、扭轉(zhuǎn)和橫向振動，其中以軸向振動對隨鉆測量裝置的損壞最為嚴重，此外，鉆頭鉆進過程中所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)振動主要是通過長鉆桿來實現(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)振動對隨鉆測量裝置也有較大的損害。目前用于隨鉆測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性能低的可調(diào)正模量和較高的本征阻尼、大應變下不被破壞和在一定變形方式下能夠承受高負荷的能力等，被廣泛應用于隔振設備中，但橡膠由于機械強度較低，如果結(jié)構設計不合理，其在長時間受到劇烈振動和沖擊后容易出現(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，無法滿足全方位保護隨鉆測量裝置的使用需求。因此，開發(fā)一種隔振器，用于保護隨鉆測量裝置，確保測量工作的順利進行，提高隨鉆測量裝置的使用壽命和測量精度，對降低施工成本、提高施工效率、回避施工風險、減少井場事故和提高鉆采作業(yè)的成功率具有重要的意義。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術的缺點，提供一種用于保護鉆具內(nèi)部隨鉆測量裝置的隔振器，其對鉆頭在工作時產(chǎn)生的軸向和扭轉(zhuǎn)振動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，對橫向振動也有一定減緩作用。為解決上述問題，本實用新型采用的技術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， 兩個短節(jié)同心；公短節(jié)(3)—端是公螺紋(4)，另一端是與隨鉆測量裝置(14)的耦合接頭 (15)相連的接頭(1)，接頭(1)為半圓柱體，半圓柱體上開有凹槽(9)，在凹槽(9)內(nèi)開有耦合插孔(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，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。本實用新型的優(yōu)點是對鉆頭工作時產(chǎn)生的軸向振動和扭轉(zhuǎn)振動都具有良好的隔振效果；結(jié)構簡單，可靠性高，可以通過更換彈性填充物的種類來滿足不同環(huán)境、不同工況的使用需求；公母短節(jié)上的矩形螺紋結(jié)構能極大的彌補橡膠機械強度較低的缺陷，延緩或避免了其在劇烈振動和沖擊下可能發(fā)生的撕裂現(xiàn)象；變徑螺紋結(jié)合彈性填充物的結(jié)構能夠有效的防止劇烈振動下可能發(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隨鉆測量裝置，15耦合接頭，16
承載筒。
具體實施方式
如圖1、2所示，一種用于保護鉆具內(nèi)部隨鉆測量裝置的隔振器，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，兩個短節(jié)同心；公短節(jié)3 —端是公螺紋4，另一端是與隨鉆測量裝置14的耦合接頭15相連的接頭 1，接頭1為半圓柱體，半圓柱體上開有凹槽9，在凹槽9內(nèi)開有耦合插孔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。如圖1、2、3所示，安裝時，先將隨鉆測量裝置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，隨后將隨鉆測量裝置14和整個隔振器放入承載筒 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，鉆頭產(chǎn)生軸向，橫向和扭轉(zhuǎn)振動通過鉆具13、懸掛頭12 和承載筒16傳入母短節(jié)6 ；軸向振動通過母螺紋7和公螺紋4使彈性填充物5在軸向上發(fā)生彈性形變，達到軸向隔振的效果；扭轉(zhuǎn)振動通過母螺紋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)形橡膠帶對橫向振動也具有一定的減緩作用；矩形螺紋結(jié)構能延緩或避免彈性填充物5在長時間受到劇烈振動和沖擊的情況下可能發(fā)生的撕裂現(xiàn)象，同時，變徑螺紋結(jié)合彈性填充物的結(jié)構能夠有效
4的防止劇烈振動下可能發(fā)生的螺紋脫扣現(xiàn)象，大大提高隔振器的可靠性。
權利要求1.一種用于保護鉆具內(nèi)部隨鉆測量裝置的隔振器，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，兩個短節(jié)同心；公短節(jié)(3)—端是公螺紋(4)，另一端是與隨鉆測量裝置(14)的耦合接頭(15)相連的接頭(1)，接頭(1)為半圓柱體，半圓柱體上開有凹槽(9)，在凹槽(9)內(nèi)開有耦合插孔(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)權利要求1所述的一種用于保護鉆具內(nèi)部隨鉆測量裝置的隔振器，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。
專利摘要本實用新型涉及一種用于石油鉆井作業(yè)中保護鉆具內(nèi)部隨鉆測量裝置的隔振器，能夠有效緩解鉆頭在工作過程中產(chǎn)生的軸向振動和扭轉(zhuǎn)振動對隨鉆測量裝置的影響。其技術方案是所述的用于保護鉆具內(nèi)部隨鉆測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對隨鉆測量裝置的沖擊，公短節(jié)和母短節(jié)均具有矩形螺紋結(jié)構，該結(jié)構可以延緩或避免彈性填充物在劇烈振動和沖擊下可能發(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，能有效的防止螺紋脫扣，大大增加了隔振器的可靠性。本實用新型具有隔振效果好，結(jié)構簡單、安全系數(shù)高等優(yōu)點，能夠明顯改善鉆具內(nèi)部隨鉆測量裝置的工作環(huán)境，提高其可靠性。
文檔編號E21B47/017GK202157799SQ20112028668
公開日2012年3月7日 申請日期2011年8月9日 優(yōu)先權日2011年8月9日
發(fā)明者祝效華, 童華, 胡志強, 賈彥杰 申請人:西南石油大學