[实用新型]一种双向钻柱消振器

说明书

本实用新型公开了一种双向钻柱消振器，包括外筒组件以及设置在外筒组件内的心轴组件，所述外筒组件从上至下依次由上接头、外筒以及花键套筒螺纹连接在一起构成，在花键套筒的内壁上嵌入有活塞；所述的心轴组件从上至下依次由心轴接头、延长心轴以及心轴螺纹连接在一起构成，且花键套筒内壁上的花键槽与心轴外壁上的花键间隙配合。本实用新型通过钻井泥浆作用在悬浮段、机械减振元件和液压减振元件共同作用在上提、下压消振段，实现无论是上提还是下压，双向钻柱消振器都能实现良好的消振效果，保证整个钻柱体系在钻进过程中上部和下部的振动完全隔离，消除交变应力作用下疲劳破坏带来的影响，达到降低钻井事故的目的。

技术领域

本实用新型涉及一种双向钻柱消振器，属于钻井工具技术领域。

背景技术

石油、天然气及地质勘探钻井过程中，为了达到预定的钻井深度，需要钻头向下做切削运动。钻进过程中，由于钻头结构、地质构造、钻井条件等因素的变化，井底的反作用力也将不断变化，这就造成整个钻柱体系内部所有元件都在不间断的承受着交变载荷，在交变载荷的作用下，钻杆、钻铤和随钻仪器、随钻工具内部都存在交变应力。而钻杆、钻铤、随钻仪器以及随钻工具长时间处于交变应力下，会出现疲劳破坏，降低使用寿命，情况严重的，甚至造成断裂，发生井下事故。

现有的钻井过程中，普遍采用在钻头上部连接减震装置，以达到降低钻进过程中交变反作用力给钻柱带来的危害。但由于减震装置只能消除震动中较大的波峰值，而无法消除振动带来的影响。然而，这种较小的振动带来的疲劳断裂已成为钻井事故的主要原因之一。近几年，由于页岩气在国内的持续开发，钻井条件更加恶劣，钻具断裂事故出现的频率持续增加。而钻进过程中止，进行打捞作业会极大降低工作效率，增加钻井成本。

随着钻井工艺的不断发展，提拉式钻进也在不断使用中，这就需要一种提拉状态下也能实现消除振动的工具，目前国内缺乏此类产品。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种结构简单、安全可靠的双向钻柱消振器，以保证整个钻柱体系在钻进过程中上部和下部的振动完全隔离，消除交变应力作用下疲劳破坏带来的影响，达到降低钻井事故的目的。

本实用新型的技术方案：一种双向钻柱消振器，包括外筒组件以及设置在外筒组件内的心轴组件，所述外筒组件从上至下依次由上接头、外筒以及花键套筒螺纹连接在一起构成，在花键套筒的内壁上嵌入有活塞；所述的心轴组件从上至下依次由心轴接头、延长心轴以及心轴螺纹连接在一起构成，且花键套筒内壁上的花键槽与心轴外壁上的花键间隙配合；在外筒的内壁与延长心轴的外壁之间分别预留有上部空腔和下部空腔，在上部空腔内从上至下依次设置有活塞体和机械减震元件，在活塞体的内壁和外壁上均嵌入有活塞，在下部空腔内填充有液压减震元件，且上部空腔和下部空腔通过管壁间隙相互连通。

进一步，所述心轴的下端从花键套筒的下端伸出，在心轴的下端设置有下部连接外螺纹。

进一步，所述上接头上设置有上部连接内螺纹。

进一步，所述机械减震元件为弹簧组件，所述液压减震元件为液体弹簧。

由于采用上述技术方案，本实用新型的优点在于：本实用新型通过钻井泥浆作用在悬浮段、机械减振元件和液压减振元件共同作用在上提、下压消振段，实现无论是上提还是下压，双向钻柱消振器都能实现良好的消振效果，保证整个钻柱体系在钻进过程中上部和下部的振动完全隔离，消除交变应力作用下疲劳破坏带来的影响，达到降低钻井事故的目的。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A-A截面图；

图3是图1的B放大图：

图4是本实用新型悬浮段示意图；

图5是本实用新型上提消振段示意图；