[实用新型]一种用于油井钻进时的减震结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种减震装置，具体是指一种用于油井钻进时的减震结构。

背景技术

在石油钻井中，带动钻具破碎岩石，向地下钻进，钻出规定深度的井眼，供采油机或采气机获取石油或天然气。一部常用石油钻机主要由动力机、传动机、工作机及辅助设备组成。为了起升和下放钻具、下套管以及控制钻压、送进钻具，钻具配备有起升系统；起升系统包括绞车、辅助刹车、天车、游车、大钩、钢丝绳以及吊环、吊卡、吊钳、卡瓦等各种工具。起升时，绞车滚筒缠绕钢丝绳，天车和游车构成副滑轮组，大钩上升通过吊环、吊卡等工具实现钻具的提升；下放时，钻具或套管柱靠自重下降，借助绞车的刹车机构和辅助刹车控制大钩的下放速度。在正常钻进时，通过吊环、吊卡等工具实现钻具的提升，下放时，钻具或套管柱靠自重下降，借助绞车的刹车机构和辅助刹车控制大钩的下放速度；正常钻进时，通过刹车机构控制钻具的送进速度，将钻具重量的一部分作为钻压施加到钻头上实现破碎岩层。

为进一步减轻钻具的工作负荷，在钻具本体与动力输出设备之间安装有减震装置，以方便在钻具与硬度较大的岩石层相互作用时降低作用应力，达到保护钻具的目的，但是在一般的减震装置使用过程中，多为被动控制，即采用油气或油液弹簧式结构的减震器，通常为可调式。这些可调式减震器通过调节节流孔的开口大小来改变通流面积，以此来调节阻尼系数，输出的阻尼力随减震器上活塞的行程而改变；但在应对较大的冲击时须通过减小节流口和增大活塞的行程来实现，结果使得钻具在钻进时的质量增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于油井钻进时的减震结构，使其具有良好的阻尼特性以适应其在复杂的地质层中油井的快速钻进，达到保护钻具的目的。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种用于油井钻进时的减震结构，包括两端密闭的工作缸以及贯穿于工作缸的端盖且其端部置于工作缸内的活塞杆，在所述活塞杆末端螺纹连接有纵截面为“T”型的活塞，活塞的竖直部末端铰接有两个半圆形的挡板，且在活塞上端安装有垫圈，在活塞下端安装有用于固定活塞以及挡板的螺母，在活塞的水平部上开有多个上泄流孔，在两个挡板上开有多个与上泄流孔对应的下泄流孔，所述上泄流孔的孔径由中部向两端递增，在活塞的中部设置有线圈组，在线圈组外壁上设置有隔离圈，活塞杆的内部中空，线圈组的连接导线穿过活塞杆的内部与外界电源连接，所述线圈组包括相互电连接的第一线圈与第二线圈，且在第一线圈与第二线圈之间安装有隔离块；还包括浮动活塞，所述浮动活塞将工作缸内部分隔成液体腔与气腔，液体腔中填充有磁流变液，气腔中填充有压缩的氮气。本实用新型工作时，活塞杆的上端与与动力输出设备固定连接，而工作缸的下端与钻具固定连接，在钻具工作时，线圈组通过导线与外部电源连接，通过电流的调节，线圈组在液体腔体产生磁场变化，变化的磁场与液体腔内的磁流变液发生作用，进而改变由活塞上端进入上泄流孔中的磁流变液的粘度，进而改变阻尼力的大小，达到钻具减震的目的，并且由于活塞杆的行程较小，在工作缸的底部安装有浮动活塞并将工作缸内部分隔成两个部分，即液体腔与气腔，气腔内填充有具有一定初始压力的压缩氮气，可有效补充液体腔的体积变化，使其具有良好的阻尼特性以适应其在复杂的地质层中油井的快速钻进，达到保护钻具的目的；