[实用新型]一种柔性换向液气式钻柱双向减振器

说明书

本实用新型提供了一种柔性换向液气式钻柱双向减振器，主要由上接头（1）、绳缆柔性换向机构、液气联动减振机构、下接头（16）组成，中间心轴（4）通过钢丝绳缆（6）和中间接头（8）相连，液气缸内筒（11）和液气缸外筒（9）上端分别同中间心轴（4）和中间接头（8）通过螺纹相连，液气缸内筒（11）可以和接头连接件（15）相对滑动和转动。工作时，下部钻柱中产生的轴向振动被液气缸减振机构吸收；周向扭转振动通过绳缆换向机构转化为轴向振动，再被减振机构吸收，实现周向减振。本实用新型采用绳缆柔性换向机构和液气联动减振机构，具有双向减振和双重减振功能，提高了整体可靠性及寿命，且具有柔性好、冲击性小、稳定性高和修复性强的优点。

技术领域

本发明涉及石油钻井，地质勘探等技术领域，具体涉及一种柔性换向液气式钻柱双向减振器。

背景技术

近年来，随着国家对石油、天然气的进一步开发利用，对于如何延长钻具使用寿命，降低钻井事故提出了更高的要求。在钻井过程中，井底不平和钻头牙齿间的间歇运动会引起钻柱的轴向振动，同时下部钻柱与井壁之间产生摩擦，钻柱会产生粘滑振动现象，上述两种钻柱振动都会在钻柱内产生交变应力，当所产生的激励频率与钻柱系统固有频率相同或成倍数时，会引起钻柱共振，使钻柱受到破坏，最终导致钻具断裂，酿成钻井事故。

目前，钻井过程中常用钻柱双向减振器存在以下问题：换向机构常采用螺纹换向方式，该机构易失效，整体可靠性差；液压减振方式结构复杂，压缩行程短，导致轴向减震效果差；机械式减振方式整体寿命短，重复使用率低，修复成本高。因此有必要发明一种双向减振效果更好，使用寿命更长的新型钻柱双向减振器。

发明内容

本发明的目的在于解决现有钻柱双向减振器的结构缺陷，提升减振效果，延长使用寿命，特提供一种柔性换向液气式钻柱双向减振器。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种柔性换向液气式钻柱双向减振器，主要由上接头、绳缆柔性换向机构、液气联动减振机构、下接头组成；其特征是：所述绳缆柔性换向机构由端面挡泥环、端面O型密封圈、中间心轴、绳缆接头、钢丝绳缆、绳缆外筒、中间接头组成，中间心轴上端通过螺纹与上接头相连，钢丝绳缆通过绳缆接头将中间心轴和中间接头连接起来，绳缆起传递扭矩和连接作用；绳缆外筒通过螺纹与中间接头相连，中间心轴上端设有环形槽，安装有密封圈和挡泥环，绳缆外筒和中间心轴可相对滑动和转动；所述液气联动吸振机构由液气缸外筒、气缸活塞、气液分隔塞、液缸活塞、U型外密封圈、U型内密封圈、液气缸内筒、气嘴、接头连接件组成，液气缸内筒上端通过螺纹与中间心轴下端相连，液气缸外筒上端通过螺纹与中间接头下端相连；气缸活塞安装于液气缸内筒和液气缸外筒之间的空腔中并贴紧中间接头，气缸活塞内外圈设有密封槽，靠近气缸一侧安装一组 U型外密封圈、U型内密封圈，靠近中间接头一侧安装一组O型外密封圈Ⅰ、O型内密封圈Ⅰ；气液分隔塞位于液气缸内筒和液气缸外筒之间的空腔中并贴近液气缸内筒上的凸台，其活塞端内外圈有密封槽，安装有两对O型内密封圈Ⅱ和O型外密封圈Ⅱ，用来分隔液体和气体；液气缸外筒下端通过螺纹和接头连接件相连，液缸活塞安装于液气缸内筒和液气缸内筒之间的空腔中并贴紧接头连接件，液缸活塞内外圈设有密封槽，靠近液缸一侧安装一组U型外密封圈、U型内密封圈，靠近接头连接件一侧安装两组O型外密封圈Ⅰ、O型内密封圈Ⅰ，液气缸内筒与液缸活塞之间可以相对滑动和转动；接头连接件通过螺纹和下接头相连。

进一步的，所述液气缸内筒上的凸台上有均布的12个通孔，用于液体阻尼减振。

进一步的，所述中间心轴和中间接头上设有12个螺纹孔，用于钢丝绳缆接头连接。

进一步的，所述的油嘴安装在液气缸外筒上，用于添加液压油。

进一步的，所述气嘴安装在液气缸外筒上，它由气嘴座、气嘴管套、密封塞、回位弹簧、伸缩杆Ⅰ、伸缩杆Ⅱ、后盖、密封管套组成，用于充入高压气体。