隔离器的制造方法
【专利说明】隔罔器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请涉及并要求2013年3月14日提交的美国临时专利申请N0.61/782，235的优先权，并且本申请还要求2012年8月3日提交的美国临时专利申请N0.61/679，263的优先权,这两个申请的全部内容通过引用的方式并入本文。
【背景技术】
[0003]在某些烃回收系统中，电子器件和/或其它敏感硬件可以被包括在钻柱中。在某些情况下，钻柱可能会暴露在具有相对稳定的频率的重复振动和可能不重复的振动冲击这两者下。重复振动和冲击振动中的每一者均可能破坏和/或以其它方式干扰诸如但不限于随钻测量(MWD)装置和/或随钻测井(LWD)装置和/或钻柱的任何其它振动敏感装置等电子器件的运转。虽然一些电子器件被封装在抗振壳体中，但在某些情况下，抗振壳体并不能防止电子器件遭受到重复振动和冲击振动这二者。在某些情况下，设置主动隔振系统来将电子器件与有害振动隔离开，但主动隔振系统是昂贵的。
【发明内容】
[0004]在本发明的某些实施例中，隔离器被公开为包括:力输入部件；力输出部件；第一剪切单元，其连接在所述力输入部件之间；以及第二剪切单元，其连接在所述力输出部件之间，其中，所述第一剪切单元和所述第二剪切单元沿所述力输入部件与所述力输出部件之间的力路径彼此串联连接。
[0005]在本发明的其它实施例中，烃回收系统被公开为包括:第一被隔离质量体；第一激振力源部件；以及第一隔离器，其设置在所述第一被隔离质量体与所述第一激振力源部件之间。所述第一隔离器被公开为包括:力输入部件；力输出部件；第一剪切单元，其连接在所述力输入部件与所述力输出部件之间；以及第二剪切单元,其连接在所述力输入部件与所述力输出部件之间，其中，所述第一剪切单元和所述第二剪切单元沿所述力输入部件与所述力输出部件之间的力路径彼此串联连接。
[0006]在本发明的其它实施例中，隔离装置的部件的方法被公开为包括:选定与第一激振力源部件的运转相关联的激振频率；提供包括第一被隔离质量体和隔离器的弹簧质量体系统，所述弹簧质量体系统具有比所选定的激振频率小的固有频率；以及将所述隔离器设置在所述第一被隔离质量体与所述第一激振力源部件之间。
【附图说明】
[0007]为了更全面地理解本发明及其优点，现在结合附图和详细描述来参考以下简要描述:
[0008]图1是根据本发明的实施例的烃回收系统的示意图；
[0009]图2是图1的烃回收系统的隔离器的正交侧视图；
[0010]图3是图2的隔离器的正交侧视图，其中移除了选定的部件以示出沿径向相对更靠近内侧的内部部件；
[0011]图4是图2的隔离器的正交剖视图；
[0012]图5是图2的隔离器的上适配器的倾斜仰视图；
[0013]图6是图2的隔离器的上套筒的倾斜俯视图；
[0014]图7是图2的隔离器的下套筒的倾斜仰视图；
[0015]图8是图2的隔离器的下适配器的倾斜俯视图；
[0016]图9是图2的隔离器的保持器的斜视图；
[0017]图10是图2的隔离器的剪切单元的斜视图；
[0018]图11是图2的隔离器的心轴的斜视图；
[0019]图12是示出图2的隔离器的传递比相对于激振频率曲线的曲线图；
[0020]图13是示出图2的隔离器的响应加速度相对于时间曲线的曲线图；
[0021]图14是根据本发明的另一实施例的隔离器的正交侧视图；
[0022]图15是图14的隔离器的正交侧剖图；
[0023]图16是根据本发明的另一实施例的隔离器的示意性剖切侧视图；以及
[0024]图17是根据本发明的可选实施例的烃回收系统的示意图。
【具体实施方式】
[0025]在某些情况下，可能需要为钻柱提供被动隔离器，该被动隔离器防止电子器件和/或其它敏感设备遭受到重复振动和/或冲击振动。还可能需要提供这样的隔离器:其构造为在大的频率范围内将上述振动敏感部件与振动沿轴向隔离开。在某些情况下，隔离器可以被调谐和/或以其它方式被构造为将振动敏感部件与低至约IHz至约50Hz、约5Hz至约25Hz、约1Hz至约20Hz、或约15Hz的频率隔离开。在某些实施例中，即使隔离器构造为有效地隔离上述相对较低的频率，但相同的隔离器还可以有效地将振动敏感部件与诸如数百和/或甚至数千赫兹的频率等更高频率彼此隔离开。换言之，构造为防止振动敏感部件遭受到低频振动的隔离器还可以防止振动敏感部件遭受到高频振动。在本发明的某些实施例中，系统和方法被公开为包括提供如下的隔离器:该隔离器包括被动的且相对较软(即相对较长的稳定时间(settling time))的弹簧质量体系统，该弹簧质量体系统构造为固有频率小于选定的预期激振频率的0.7倍。在某些实施例中，上述隔离器可以包括两个或更多个轴向位移元件，轴向位移元件中的每一个提供彼此串联的力传递路径，并且轴向位移元件中的每一个均可以轴向移动，以响应于输入到隔离器的振动和/或冲击而选择性地改变隔离器的总长度。
[0026]现在参考图1，图1示出了烃回收系统100的示意图。烃回收系统100可以是岸边或离岸的。烃回收系统100通常包括悬置在钻孔104内的钻柱102。钻柱102包括位于钻柱102下端的钻头106和连接在钻头106上方的通用井底定向(UBHO)短节(sub) 108。UBHO短节108包括斜口管鞋110，斜口管鞋110构造为与斜口管鞋110顶侧上的插入杆或脉冲发生器螺旋件111连接。烃回收系统100还包括与UBHO短节108的顶侧连接的电子器件壳体113。电子器件壳体113可以至少部分地容纳插入杆或脉冲发生器螺旋件111、连接在插入杆或脉冲发生器螺旋件111上方的隔离器200、连接在隔离器200上方的电子元件112和/或扶正器115。烃回收系统100包括在地面上定位在钻孔104上方的平台和井架组件114。井架组件114包括转盘116，转盘116在钻柱102的上端处接合方钻杆118，以将旋转施加到钻柱102。钻柱102悬挂在钩120上，而钩120附接在游动滑车上。钻柱102定位成穿过方钻杆118和旋转水龙头122从而允许钻柱102相对于钩120进行旋转。另外或作为选择，可以使用顶部驱动系统来将旋转施加到钻柱102。
[0027]在某些情况下，烃回收系统100还包括钻井流体124，钻井流体124可以包括用于保持钻孔压力和/或用于从钻头106周围的区域移除钻屑的水基泥浆、油基泥浆、气态钻井流体、水、气体和/或任何其它合适的流体。一些钻井流体124可以存储在坑126中，并且泵128可以经由旋转水龙头122中的端口将钻井流体124输送至钻柱102的内部，从而使钻井流体124如方向箭头130所示向下流动通过钻柱102。钻井流体124在从UBHO短节108排出之前可以通过电子器件壳体113与脉冲发生器螺旋件111、隔离器200和/或电子元件112中的每一个之间的环形空间。在从UBHO短节108排出之后，钻井流体124可以经由钻头106中的端口从钻柱102排出，并且如方向箭头132所示向上循环通过钻柱102外侧与钻孔104壁部之间的环形区域。钻井流体124可以润滑钻头106、在钻井流体124返回到坑126以便进行再循环时将钻屑从地层向上运送至地面并且在钻孔104壁部上形成泥饼层(例如滤饼)。在某些实施例中，烃回收系统100还可以包括搅拌器和/或构造为振动、晃动和/或以其它方式改变钻柱102的端部和/或钻柱102的任何其它部件相对于