[发明专利]随钻测斜仪用无源磁力组合减振装置

摘要

本发明涉及一种随钻测斜仪用无源磁力组合减振装置，可用于随钻测斜仪的振动保护，主要由测斜仪系统、轴向减振系统和径向减振系统组成；测斜仪系统包括分流连接器、上探管、电池短节、连接头、下探管、电路短节、测量短节和引鞋；轴向减振系统包括顶头、滑动轴承、动磁钢组件、筒体、定磁钢组件和接头；径向减振系统包括橡胶膜和减振液。轴向减振系统通过磁力减振器的无源磁力减振，径向减振系统利用橡胶材料的粘弹特性和减振液的粘滞性能减振。本发明能够减小钻井过程中随钻测斜仪的轴向振动和径向振动，防止振动冲击引起的测斜仪测量精度下降和零部件破损，保障随钻测斜仪正常工作，提高随钻测斜仪精度、可靠性和寿命，从而确保油气井定向准确度，引导钻头沿着预定轨迹钻进，提升钻井效率，加快钻井速度，降低钻井成本。

主权项

1.一种随钻测斜仪用无源磁力组合减振装置，主要由测斜仪系统、轴向减振系统和径向减振系统组成，其特征在于：测斜仪系统包括分流连接器(1)、上探管(2)、电池短节(9)、连接头(10)、下探管(11)、电路短节(12)、测量短节(13)和引鞋(16)；轴向减振系统包括:第一顶头(3a)、第二顶头(3b)、第三顶头(3c) 、第四顶头(3d)、第五顶头(3e)、第一滑动轴承(4a)、第二滑动轴承(4b)、第三滑动轴承(4c)、第四滑动轴承(4d)、第五滑动轴承(4e)、第一动磁钢组件(5a)、第二动磁钢组件(5b)、第三动磁钢组件(5c)、第四动磁钢组件(5d)、第五动磁钢组件(5e)、第一筒体(6a)、第二筒体(6b)、第三筒体(6c)、第四筒体(6d)、第五筒体(6e)、第一定磁钢组件(7a)、第二定磁钢组件(7b)、第三定磁钢组件(7c)、第四定磁钢组件(7d)、第五定磁钢组件(7e)、第一接头(8a)、第二接头(8b)、第三接头(8c)、第四接头(8d)和第五接头(8e)；径向减振系统包括:橡胶膜(14)和减振液(15)；分流连接器(1)位于上探管(2)上端，并通过螺纹与上探管(2)密封连接，第一顶头(3a)、第一滑动轴承(4a)、第一动磁钢组件(5a)、第一筒体(6a)、第一定磁钢组件(7a)和第一接头(8a)均位于上探管(2)径向内侧，第一顶头(3a)位于上探管(2)上端内锥面下侧，并与上探管(2)上端内锥面紧密接触，第一顶头(3a)中部位于第一滑动轴承(4a)径向内侧，并与第一滑动轴承(4a)间隙配合，第一顶头(3a)下端位于第一动磁钢组件(5a)径向内侧，并通过螺纹与第一动磁钢组件(5a)连接，第一滑动轴承(4a)下端位于第一筒体(6a)径向内侧，并通过螺纹与第一筒体(6a)连接，第一动磁钢组件(5a)位于第一顶头(3a)下端和第一筒体(6a)径向内侧，并与第一筒体(6a)间隙配合，第一筒体(6a)位于第一滑动轴承(4a)、第一动磁钢组件(5a)、第一定磁钢组件(7a)和第一接头(8a)径向外侧，第一筒体(6a)上端和下端分别通过螺纹与第一滑动轴承(4a)和第一接头(8a)连接，第一筒体(6a)中部与第一动磁钢组件(5a)和第一定磁钢组件(7a)间隙配合，第一定磁钢组件(7a)位于第一接头(8a)上端，并通过螺纹与第一接头(8a)连接，电池短节(9)位于第一接头(8a)下端和第二接头(8b)上端，均通过螺钉与第一接头(8a)和第二接头(8b)连接，第二顶头(3b)、第二滑动轴承(4b)、第二动磁钢组件(5b)、第二筒体(6b)、第二定磁钢组件(7b)和第二接头(8b)均位于上探管(2)径向内侧，第二顶头(3b)位于连接头(10)上端，并与连接头(10)上端面紧密接触，第二顶头(3b)中部位于第二滑动轴承(4b)径向内侧，并与第二滑动轴承(4b)间隙配合，第二顶头(3b)上端位于第二动磁钢组件(5b)径向内侧，并通过螺纹与第二动磁钢组件(5b)连接，第二滑动轴承(4b)上端位于第二筒体(6b)径向内侧，并通过螺纹与第二筒体(6b)连接，第二动磁钢组件(5b)位于第二顶头(3b)上端和第二筒体(6b)径向内侧，并与第二筒体(6b)间隙配合，第二筒体(6b)位于第二滑动轴承(4b)、第二动磁钢组件(5b)、第二定磁钢组件(7b)和第二接头(8b)径向外侧，第二筒体(6b)上端和下端分别通过螺纹与第二接头(8b)和第二滑动轴承(4b)连接，第二筒体(6b)中部与第二动磁钢组件(5b)和第二定磁钢组件(7b)间隙配合，第二定磁钢组件(7b)位于第二接头(8b)下端，并通过螺纹与第二接头(8b)连接，连接头(10)位于上探管(2)下端和下探管(11)上端，均通过螺纹与上探管(2)和下探管(11)密封连接，第三顶头(3c) 、第三滑动轴承(4c)、第三动磁钢组件(5c)、第三筒体(6c)、第三定磁钢组件(7c)和第三接头(8c)均位于下探管(11)径向内侧，第三顶头(3c) 位于下探管(11)上端内锥面下侧，并与下探管(11)上端内锥面紧密接触，第三顶头(3c) 中部位于第三滑动轴承(4c)径向内侧，并与第三滑动轴承(4c)间隙配合，第三顶头(3c) 下端位于第三动磁钢组件(5c)径向内侧，并通过螺纹与第三动磁钢组件(5c)连接，第三滑动轴承(4c)下端位于第三筒体(6c)径向内侧，并通过螺纹与第三筒体(6c)连接，第三动磁钢组件(5c)位于第三顶头(3c) 下端和第三筒体(6c)径向内侧，并与第三筒体(6c)间隙配合，第三筒体(6c)位于第三滑动轴承(4c)、第三动磁钢组件(5c)、第三定磁钢组件(7c)和第三接头(8c)径向外侧，第三筒体(6c)上端和下端分别通过螺纹与第三滑动轴承(4c)和第三接头(8c)连接，第三筒体(6c)中部与第三动磁钢组件(5c)和第三定磁钢组件(7c)间隙配合，第三定磁钢组件(7c)位于第三接头(8c)上端，并通过螺纹与第三接头(8c)连接，电路短节(12)位于第三接头(8c)下端和第四顶头(3d)上端，并通过螺钉与第三接头(8c)连接，第四顶头(3d)、第四滑动轴承(4d)、第四动磁钢组件(5d)、第四筒体(6d)、第四定磁钢组件(7d)和第四接头(8d)均位于下探管(11)径向内侧，第四顶头(3d)位于电路短节(12)下侧，并与电路短节(12)下端面紧密接触，第四顶头(3d)中部位于第四滑动轴承(4d)径向内侧，并与第四滑动轴承(4d)间隙配合，第四顶头(3d)下端位于第四动磁钢组件(5d)径向内侧，并通过螺纹与第四动磁钢组件(5d)连接，第四滑动轴承(4d)下端位于第四筒体(6d)径向内侧，并通过螺纹与第四筒体(6d)连接，第四动磁钢组件(5d)位于第四顶头(3d)下端和第四筒体(6d)径向内侧，并与第四筒体(6d)间隙配合，第四筒体(6d)位于第四滑动轴承(4d)、第四动磁钢组件(5d)、第四定磁钢组件(7d)和第四接头(8d)径向外侧，第四筒体(6d)上端和下端分别通过螺纹与第四滑动轴承(4d)和第四接头(8d)连接，第四筒体(6d)中部与第四动磁钢组件(5d)和第四定磁钢组件(7d)间隙配合，第四定磁钢组件(7d)位于第四接头(8d)上端，并通过螺纹与第四接头(8d)连接，测量短节(13)位于第四接头(8d)下端和第五接头(8e)上端，均通过螺钉与第四接头(8d)和第五接头(8e)连接，橡胶膜(14)和减振液(15)位于下探管(11)径向内侧和测量短节(13)径向外侧，橡胶膜(14)通过螺钉固定在测量短节(13)外圆柱面上，减振液(15)密封在橡胶膜(14)内部，第五顶头(3e)、第五滑动轴承(4e)、第五动磁钢组件(5e)、第五筒体(6e)、第五定磁钢组件(7e)和第五接头(8e)均位于下探管(11)径向内侧，第五顶头(3e)位于引鞋(16)上端，并与引鞋(16)上端面紧密接触，第五顶头(3e)中部位于第五滑动轴承(4e)径向内侧，并与第五滑动轴承(4e)间隙配合，第五顶头(3e)上端位于第五动磁钢组件(5e)径向内侧，并通过螺纹与第五动磁钢组件(5e)连接，第五滑动轴承(4e)上端位于第五筒体(6e)径向内侧，并通过螺纹与第五筒体(6e)连接，第五动磁钢组件(5e)位于第五顶头(3e)上端和第五筒体(6e)径向内侧，并与第五筒体(6e)间隙配合，第五筒体(6e)位于第五滑动轴承(4e)、第五动磁钢组件(5e)、第五定磁钢组件(7e)和第五接头(8e)径向外侧，第五筒体(6e)上端和下端分别通过螺纹与第五接头(8e)和第五滑动轴承(4e)连接，第五筒体(6e)中部与第五动磁钢组件(5e)和第五定磁钢组件(7e)间隙配合，第五定磁钢组件(7e)位于第五接头(8e)下端，并通过螺纹与第五接头(8e)连接，引鞋(16)位于下探管(11)下端，并通过螺纹与下探管(11)密封连接:第一顶头(3a)、第一滑动轴承(4a)、第一动磁钢组件(5a)、第一筒体(6a)、第一定磁钢组件(7a)和第一接头(8a)组成第一磁力减振器，第二顶头(3b)、第二滑动轴承(4b)、第二动磁钢组件(5b)、第二筒体(6b)、第二定磁钢组件(7b)和第二接头(8b)组成第二磁力减振器，第三顶头(3c) 、第三滑动轴承(4c)、第三动磁钢组件(5c)、第三筒体(6c)、第三定磁钢组件(7c)和第三接头(8c)组成第三磁力减振器，第四顶头(3d)、第四滑动轴承(4d)、第四动磁钢组件(5d)、第四筒体(6d)、第四定磁钢组件(7d)和第四接头(8d)组成第四磁力减振器，第五顶头(3e)、第五滑动轴承(4e)、第五动磁钢组件(5e)、第五筒体(6e)、第五定磁钢组件(7e)和第五接头(8e)组成第五磁力减振器。