一种多级复合吸震的钻柱减震器

1.本实用新型属于钻井工程的技术领域，特别是涉及一种多级复合吸震的钻柱减震器。


背景技术：

2.石油行业中，生产中的各个环节紧密联系。石油钻井是油田生产中最基础的环节，钻井的质量直接影响到后续生产；钻井也是生产各个环节中投入最大、难度最大的。在石油钻井中，钻柱能否安全工作，不仅影响到投入最大、难度最大的。在石油钻井中，钻柱能否安全工作，不仅影响到效益。在众多导致钻柱失效的原因中，由于钻柱振动产生的危害不容忽视。钻柱振动会对油田生产带来极大危害。由于钻柱的振动，会产生交变载荷，长期工作在交变载荷下容易导致钻柱的疲劳失效，钻柱疲劳生交变载荷，长期工作在交变载荷下容易导致钻柱的疲劳失效，因此，研究钻柱减震器对安全高效钻井具有重要意义。
3.传统钻柱减震器多设置单一的弹簧减震，弹簧容易疲劳失效，稳定性差，弹簧的寿命有限，直接影响钻柱减震器的使用寿命。减震部位设置单一部位，若此处弹簧疲劳失效，整个钻柱减震器无法发挥作用。部分传统减震装置仅可对钻柱上行程或者下行程的单一行程发挥有效作用，无法实现双向减震。部分传统装置仅设置一处可移动减震行程，移动行程受限，减震效果不佳。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种多级复合吸震、不易疲劳失效、稳定性高、双向减震、双移动行程的钻柱减震器。
5.本实用新型采用弹簧减震、橡胶垫减震、橡胶球减震多种减震方式复合，设置两个环形弹簧、八个橡胶减震垫和两个橡胶球进行多级减震，提高减震稳定性。由于采用多级复合减震方式，若某处弹簧或橡胶出现疲劳失效，其他位置的弹簧和橡胶球仍可正常工作，减震器整体不会疲劳失效。在上接头的上下行程位置均设置环形弹簧，在下接头的上下行程位置均设置橡胶球，钻柱上下运动时实现双向减震。中间连接器和筒体一、筒体二相连作为衔接，上接头和下接头均设置为可移动构件实现双移动行程，提高吸震效果。
6.本实用新型具体的技术方案如下：
7.一种多级复合吸震的钻柱减震器，包括上接头、筒体一、橡胶减震垫一、环形弹簧一、橡胶减震垫二、橡胶减震垫三、环形弹簧二、橡胶减震垫四、中间连接器、筒体二、橡胶减震垫五、橡胶球一、橡胶减震垫六、橡胶减震垫七、橡胶球二、橡胶减震垫八、下接头；所述筒体一内壁与上接头侧壁构成一级减震空间；所述橡胶减震垫一设置在一级减震空间顶部；所述环形弹簧一与橡胶减震垫一相连；所述橡胶减震垫二设置在一级减震空间底部，与环形弹簧一相连；所述筒体一内壁、上接头底部与中间连接器构成二级减震空间；所述橡胶减震垫三设置在二级减震空间顶部；所述橡胶减震垫三与环形弹簧二相连；所述橡胶减震垫四设置在二级减震空间底部，与环形弹簧二相连；所述中间连接器、筒体二、下接头构成三
级减震空间；所述橡胶减震垫五设置在三级减震空间顶部；所述橡胶减震垫六设置在三级减震空间底部；所述三级减震空间中部设置若干个橡胶球一；所述筒体二内壁和下接头外壁构成四级减震空间；所述橡胶减震垫七设置在四级减震空间顶部；所述橡胶减震垫八设置在四级减震空间底部；所述四级减震空间中部设置若干个橡胶球二。
8.所述中间连接器通过螺纹与筒体一相连。
9.所述中间连接器通过螺纹与筒体二相连。
10.所述上接头上部镂空为圆柱形并设有内螺纹。
11.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
12.(1)采用弹簧减震、橡胶垫减震、橡胶球减震多种减震方式复合，设置两个环形弹簧、八个橡胶减震垫和两个橡胶球进行多级减震，提高减震稳定性。
13.(2)由于采用多级复合减震方式，若某处弹簧或橡胶出现疲劳失效，其他位置的弹簧和橡胶球仍可正常工作，减震器整体不会疲劳失效。
14.(3)在上接头的上下行程位置均设置环形弹簧，在下接头的上下行程位置均设置橡胶球，钻柱上下运动时实现双向减震。
15.(4)中间连接器和筒体一、筒体二相连作为衔接，上接头和下接头均设置为可移动构件实现双移动行程，提高吸震效果。
16.(5)装置具有多级复合吸震、不易疲劳失效、稳定性高、双向减震、双移动行程的特点。
附图说明
17.图1为本实用新型整体结构示意图。
18.图1中：1-上接头；2-筒体一；3-橡胶减震垫一；4-环形弹簧一；5-橡胶减震垫二；6-橡胶减震垫三；7-环形弹簧二；8-橡胶减震垫四；9-中间连接器；10-筒体二；11-橡胶减震垫五；12-橡胶球一；13-橡胶减震垫六；14-橡胶减震垫七；15-橡胶球二；16-橡胶减震垫八；17-下接头。
具体实施方式
19.下面结合附图并通过具体实施例来详细说明本实用新型。以下内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定为本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替代，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
20.如图1所示，本实用新型一种复合型双向钻柱减震器包括上接头1、筒体一2、橡胶减震垫一3、环形弹簧一4、橡胶减震垫二5、橡胶减震垫三6、环形弹簧二7、橡胶减震垫四8、中间连接器9、筒体二10、橡胶减震垫五11、橡胶球一12、橡胶减震垫六13、橡胶减震垫七14、橡胶球二15、橡胶减震垫八16、下接头17。
21.所述上接头1上部镂空为圆柱形并设有内螺纹，与上部钻柱相连。所述筒体一2内壁与上接头1侧壁构成一级减震空间。所述橡胶减震垫一3设置在一级减震空间顶部，可有效降低钻柱震动。所述环形弹簧一4与橡胶减震垫一3相连，在钻柱连接的上接头1向上运动时，环形弹簧一4被压缩降低震动，上接头1向下运动时，环形弹簧一4变回原样。所述橡胶减
震垫二5设置在一级减震空间底部，与环形弹簧一4相连，再次降低震动。
22.所述筒体一2内壁、上接头1底部与中间连接器9构成二级减震空间。所述橡胶减震垫三6设置在二级减震空间顶部，可有效降低钻柱震动。所述环形弹簧二7与橡胶减震垫三6相连，在钻柱连接的上接头1向下运动时，环形弹簧二7被压缩降低震动，上接头1向上运动时，环形弹簧二7变回原样。所述橡胶减震垫四8设置在二级减震空间底部，与环形弹簧二7相连，进一步降低钻柱震动。所述中间连接器9通过螺纹与筒体一2相连，用于固定筒体一2位置。所述中间连接器9通过螺纹与筒体二10相连，用于固定筒体二10位置。
23.所述中间连接器9、筒体二10、下接头17构成三级减震空间。所述橡胶减震垫五11设置在三级减震空间顶部，可有效降低钻柱震动。所述橡胶减震垫六13设置在三级减震空间底部，再次降低震动。所述三级减震空间中部设置若干个橡胶球一12，在钻柱连接的下接头17向上运动时，橡胶球一12被压缩降低震动，下接头17向下运动时，橡胶球一12不再承受压力变回原样。
24.所述筒体二10内壁和下接头17外壁构成四级减震空间。所述橡胶减震垫七14设置在四级减震空间顶部，可有效降低钻柱震动。所述橡胶减震垫八16设置在四级减震空间底部，进一步降低钻柱震动。所述四级减震空间中部设置若干个橡胶球二15，在钻柱连接的下接头17向下运动时，橡胶球二15被压缩降低震动，下接头17向上运动时，橡胶球二15变回原样。
25.本实用新型具体操作过程说明如下：
26.钻柱减震过程：当钻头向下钻进破岩时，与下部钻柱连接的下接头17向上运动，橡胶减震垫五11、橡胶球一12、橡胶减震垫六13受压压缩，吸收震动。中间连接器9跟随向上运动，橡胶减震垫三6、环形弹簧二7、橡胶减震垫四8受压压缩，吸收震动。上接头1向上运动，橡胶减震垫一3、环形弹簧一4、橡胶减震垫二5受压压缩，吸收震动。当钻头向下钻进，上部钻柱继续向下施加压力时，上接头1向下运动，橡胶减震垫三6、环形弹簧二7、橡胶减震垫四8受压压缩，吸收震动。中间连接器9跟随向下运动，橡胶减震垫五11、橡胶球一12、橡胶减震垫六13受压压缩，吸收震动。下接头17向下运动，橡胶减震垫七14、橡胶球二15、橡胶减震垫八16受压压缩，吸收震动。
27.综上，装置采用弹簧减震、橡胶垫减震、橡胶球减震多种减震方式复合，设置两个环形弹簧、八个橡胶减震垫和两个橡胶球进行多级减震，提高减震稳定性。由于采用多级复合减震方式，若某处弹簧或橡胶出现疲劳失效，其他位置的弹簧和橡胶球仍可正常工作，减震器整体不会疲劳失效。在上接头的上下行程位置均设置环形弹簧，在下接头的上下行程位置均设置橡胶球，钻柱上下运动时实现双向减震。中间连接器和筒体一、筒体二相连作为衔接，上接头和下接头均设置为可移动构件实现双移动行程，提高吸震效果。装置具有多级复合吸震、不易疲劳失效、稳定性高、双向减震、双移动行程的特点。