隔離器的制造方法
【專利說明】隔罔器
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請涉及并要求2013年3月14日提交的美國臨時專利申請N0.61/782，235的優先權，并且本申請還要求2012年8月3日提交的美國臨時專利申請N0.61/679，263的優先權,這兩個申請的全部內容通過引用的方式并入本文。
【背景技術】
[0003]在某些烴回收系統中，電子器件和/或其它敏感硬件可以被包括在鉆柱中。在某些情況下，鉆柱可能會暴露在具有相對穩定的頻率的重復振動和可能不重復的振動沖擊這兩者下。重復振動和沖擊振動中的每一者均可能破壞和/或以其它方式干擾諸如但不限于隨鉆測量(MWD)裝置和/或隨鉆測井(LWD)裝置和/或鉆柱的任何其它振動敏感裝置等電子器件的運轉。雖然一些電子器件被封裝在抗振殼體中，但在某些情況下，抗振殼體并不能防止電子器件遭受到重復振動和沖擊振動這二者。在某些情況下，設置主動隔振系統來將電子器件與有害振動隔離開，但主動隔振系統是昂貴的。
【發明內容】
[0004]在本發明的某些實施例中，隔離器被公開為包括:力輸入部件；力輸出部件；第一剪切單元，其連接在所述力輸入部件之間；以及第二剪切單元，其連接在所述力輸出部件之間，其中，所述第一剪切單元和所述第二剪切單元沿所述力輸入部件與所述力輸出部件之間的力路徑彼此串聯連接。
[0005]在本發明的其它實施例中，烴回收系統被公開為包括:第一被隔離質量體；第一激振力源部件；以及第一隔離器，其設置在所述第一被隔離質量體與所述第一激振力源部件之間。所述第一隔離器被公開為包括:力輸入部件；力輸出部件；第一剪切單元，其連接在所述力輸入部件與所述力輸出部件之間；以及第二剪切單元,其連接在所述力輸入部件與所述力輸出部件之間，其中，所述第一剪切單元和所述第二剪切單元沿所述力輸入部件與所述力輸出部件之間的力路徑彼此串聯連接。
[0006]在本發明的其它實施例中，隔離裝置的部件的方法被公開為包括:選定與第一激振力源部件的運轉相關聯的激振頻率；提供包括第一被隔離質量體和隔離器的彈簧質量體系統，所述彈簧質量體系統具有比所選定的激振頻率小的固有頻率；以及將所述隔離器設置在所述第一被隔離質量體與所述第一激振力源部件之間。
【附圖說明】
[0007]為了更全面地理解本發明及其優點，現在結合附圖和詳細描述來參考以下簡要描述:
[0008]圖1是根據本發明的實施例的烴回收系統的示意圖；
[0009]圖2是圖1的烴回收系統的隔離器的正交側視圖；
[0010]圖3是圖2的隔離器的正交側視圖，其中移除了選定的部件以示出沿徑向相對更靠近內側的內部部件；
[0011]圖4是圖2的隔離器的正交剖視圖；
[0012]圖5是圖2的隔離器的上適配器的傾斜仰視圖；
[0013]圖6是圖2的隔離器的上套筒的傾斜俯視圖；
[0014]圖7是圖2的隔離器的下套筒的傾斜仰視圖；
[0015]圖8是圖2的隔離器的下適配器的傾斜俯視圖；
[0016]圖9是圖2的隔離器的保持器的斜視圖；
[0017]圖10是圖2的隔離器的剪切單元的斜視圖；
[0018]圖11是圖2的隔離器的心軸的斜視圖；
[0019]圖12是示出圖2的隔離器的傳遞比相對于激振頻率曲線的曲線圖；
[0020]圖13是示出圖2的隔離器的響應加速度相對于時間曲線的曲線圖；
[0021]圖14是根據本發明的另一實施例的隔離器的正交側視圖；
[0022]圖15是圖14的隔離器的正交側剖圖；
[0023]圖16是根據本發明的另一實施例的隔離器的示意性剖切側視圖；以及
[0024]圖17是根據本發明的可選實施例的烴回收系統的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]在某些情況下，可能需要為鉆柱提供被動隔離器，該被動隔離器防止電子器件和/或其它敏感設備遭受到重復振動和/或沖擊振動。還可能需要提供這樣的隔離器:其構造為在大的頻率范圍內將上述振動敏感部件與振動沿軸向隔離開。在某些情況下，隔離器可以被調諧和/或以其它方式被構造為將振動敏感部件與低至約IHz至約50Hz、約5Hz至約25Hz、約1Hz至約20Hz、或約15Hz的頻率隔離開。在某些實施例中，即使隔離器構造為有效地隔離上述相對較低的頻率，但相同的隔離器還可以有效地將振動敏感部件與諸如數百和/或甚至數千赫茲的頻率等更高頻率彼此隔離開。換言之，構造為防止振動敏感部件遭受到低頻振動的隔離器還可以防止振動敏感部件遭受到高頻振動。在本發明的某些實施例中，系統和方法被公開為包括提供如下的隔離器:該隔離器包括被動的且相對較軟(即相對較長的穩定時間(settling time))的彈簧質量體系統，該彈簧質量體系統構造為固有頻率小于選定的預期激振頻率的0.7倍。在某些實施例中，上述隔離器可以包括兩個或更多個軸向位移元件，軸向位移元件中的每一個提供彼此串聯的力傳遞路徑，并且軸向位移元件中的每一個均可以軸向移動，以響應于輸入到隔離器的振動和/或沖擊而選擇性地改變隔離器的總長度。
[0026]現在參考圖1，圖1示出了烴回收系統100的示意圖。烴回收系統100可以是岸邊或離岸的。烴回收系統100通常包括懸置在鉆孔104內的鉆柱102。鉆柱102包括位于鉆柱102下端的鉆頭106和連接在鉆頭106上方的通用井底定向(UBHO)短節(sub) 108。UBHO短節108包括斜口管鞋110，斜口管鞋110構造為與斜口管鞋110頂側上的插入桿或脈沖發生器螺旋件111連接。烴回收系統100還包括與UBHO短節108的頂側連接的電子器件殼體113。電子器件殼體113可以至少部分地容納插入桿或脈沖發生器螺旋件111、連接在插入桿或脈沖發生器螺旋件111上方的隔離器200、連接在隔離器200上方的電子元件112和/或扶正器115。烴回收系統100包括在地面上定位在鉆孔104上方的平臺和井架組件114。井架組件114包括轉盤116，轉盤116在鉆柱102的上端處接合方鉆桿118，以將旋轉施加到鉆柱102。鉆柱102懸掛在鉤120上，而鉤120附接在游動滑車上。鉆柱102定位成穿過方鉆桿118和旋轉水龍頭122從而允許鉆柱102相對于鉤120進行旋轉。另外或作為選擇，可以使用頂部驅動系統來將旋轉施加到鉆柱102。
[0027]在某些情況下，烴回收系統100還包括鉆井流體124，鉆井流體124可以包括用于保持鉆孔壓力和/或用于從鉆頭106周圍的區域移除鉆屑的水基泥漿、油基泥漿、氣態鉆井流體、水、氣體和/或任何其它合適的流體。一些鉆井流體124可以存儲在坑126中，并且泵128可以經由旋轉水龍頭122中的端口將鉆井流體124輸送至鉆柱102的內部，從而使鉆井流體124如方向箭頭130所示向下流動通過鉆柱102。鉆井流體124在從UBHO短節108排出之前可以通過電子器件殼體113與脈沖發生器螺旋件111、隔離器200和/或電子元件112中的每一個之間的環形空間。在從UBHO短節108排出之后，鉆井流體124可以經由鉆頭106中的端口從鉆柱102排出，并且如方向箭頭132所示向上循環通過鉆柱102外側與鉆孔104壁部之間的環形區域。鉆井流體124可以潤滑鉆頭106、在鉆井流體124返回到坑126以便進行再循環時將鉆屑從地層向上運送至地面并且在鉆孔104壁部上形成泥餅層(例如濾餅)。在某些實施例中，烴回收系統100還可以包括攪拌器和/或構造為振動、晃動和/或以其它方式改變鉆柱102的端部和/或鉆柱102的任何其它部件相對于