[實用新型]水力激振器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320136357.3
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN203130002U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆鐵;王鵬;李井輝;張倩;欒石柱;李瑋
• 申請（專利權(quán)）人: 東北石油大學(xué)
• 主分類號: E21B23/04
• 分類號: E21B23/04
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務(wù)所 23118
• 代理人: 曹愛華

技術(shù)領(lǐng)域：

本實用新型涉及的是石油鉆井工程中使用的鉆井工具，具體涉及的是水力激振器。

背景技術(shù)：

目前在全世界范圍內(nèi)，連續(xù)油管裝備與技術(shù)正大規(guī)模投入現(xiàn)場應(yīng)用，涉及到鉆井、完井、采油、擠水泥、壓井、沖砂洗井、清蠟、酸化、負壓射孔、試油、試井、測井、修井、作為生產(chǎn)油管、井下攝像和集輸?shù)雀鱾€作業(yè)領(lǐng)域。常規(guī)鉆柱與連續(xù)油管柱相比，連續(xù)油管具有諸多優(yōu)勢。例如，占地面積小、作業(yè)成本低、搬遷安裝方便、保護油層、增加油井產(chǎn)量和使用范圍廣等。因此，連續(xù)油管作業(yè)裝置獲得了“萬能作業(yè)”設(shè)備的美譽。

限制連續(xù)油管應(yīng)用到的一個重要因素就是其在井下的極限延伸長度。連續(xù)油管自身結(jié)構(gòu)和物理特性、以及連續(xù)油管在受到摩擦阻力的作用限制了連續(xù)油管的極限延伸。

發(fā)明內(nèi)容：

本實用新型的目的是提供水力激振器，它用于解決目前連續(xù)油管井下極限延伸長度受限制的問題。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：這種水力激振器包括外筒，外筒設(shè)置在上接頭與下接頭之間，上接頭有內(nèi)螺紋，下接頭有外螺紋；外筒內(nèi)安裝有上中心管柱、下中心管柱、滑動柱塞，滑動柱塞設(shè)置在上中心管柱與下中心管柱之間，滑動柱塞與上中心管柱之間有入口閥，滑動柱塞與下中心管柱之間有出口閥。

本實用新型具有以下有益效果：

1、本實用新型性能優(yōu)越，安裝在連續(xù)油管下部，應(yīng)用水力震蕩理論提供連續(xù)油管極限延伸能力，提高連續(xù)油管在井下的極限延伸長度，使得井下連續(xù)油管發(fā)揮更大的作用，提高特種油氣藏的開發(fā)效率。

2、本實用新型使用安全，通過上下接頭與底部鉆具進行連接，通過滑動柱塞往復(fù)運動產(chǎn)生脈沖水力射流，使得底部鉆具產(chǎn)生連續(xù)油管間歇性下放力，結(jié)構(gòu)設(shè)計簡便，應(yīng)用簡單，保證裝置的安全可靠性。?

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的俯視示意圖。

1上接頭，?2外筒，?3上中心管柱，?4入口閥，?5滑動柱塞??6出口閥??7下中心管柱??8下接頭。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的說明：

如圖1所示，這種水力激振器包括外筒2，外筒2設(shè)置在上接頭1與下接頭8之間，上接頭有內(nèi)螺紋，下連接頭有外螺紋，外筒2的作用是保護水力激振器內(nèi)部活動機構(gòu)，通過上、下接頭連接在連續(xù)油管的底部鉆具上，同時用于配合外筒內(nèi)部活動機構(gòu)的運動。外筒2內(nèi)安裝有上中心管柱3、下中心管柱7、滑動柱塞5，滑動柱塞5設(shè)置在上中心管柱3與下中心管柱7之間，滑動柱塞5與上中心管柱3之間有入口閥4，滑動柱塞5與下中心管柱7之間有出口閥6，當(dāng)流體經(jīng)滑動柱塞5流入下中心管柱7時，可以在下中心管柱7腔體內(nèi)實現(xiàn)整流作用，使流體流動平穩(wěn)一些。

參閱圖2，本實施方式中由上中心管柱3、入口閥4、滑動柱塞5、出口閥6、下中心管柱7依次連接構(gòu)成水力激振單元，外筒2內(nèi)安裝有四個水力激振單元。

????本實用新型工作過程為，連續(xù)油管內(nèi)的鉆井液或是其他液體自上接頭流入上中心管柱3，當(dāng)上中心管柱3內(nèi)的壓力升高時，入口閥4打開，流體進入滑動柱塞5，隨著液體壓力升高，液體推動滑動柱塞5向下運動，當(dāng)流體壓力達到出口閥的門限壓力后，出口閥6打開，隨著出口閥6打開，內(nèi)部流體排出，同時滑動柱塞5內(nèi)腔的壓力降低，隨即出口閥6關(guān)閉，最終完成了一次流體的吸入和排出。通過滑動柱塞5往復(fù)運動使得管內(nèi)液體吸入排出，即形成脈沖波動壓力，脈沖波動壓力作用在連續(xù)油管底部，產(chǎn)生連續(xù)油管的下放力，增加連續(xù)油管的下入極限能力。

通過滑動柱塞5的往復(fù)運動實現(xiàn)了管柱內(nèi)的流體間歇性流過，由于流體為間歇性流過，使得內(nèi)部流體壓力呈現(xiàn)周期性變化，表現(xiàn)出周期性升高或是降低，使從上中心管柱3流過來的流體不再是均勻流動。極限延伸能力主要取決于流體壓力脈沖沿著連續(xù)油管的傳播，壓力脈沖在底部鉆具上形成不平衡力，這個外力使得底部鉆具產(chǎn)生臨時的拉伸載荷，這個拉伸載荷使得連續(xù)油管的靜摩擦作用，有效地推動連續(xù)油管極限延伸能力。同時，由于流體壓力波動有助于改善大斜度井段或水平井段內(nèi)巖屑的運移狀況，本實用新型還可以實現(xiàn)使井眼保持清潔。

綜上，本實用新型是利用鉆井過程中鉆井液往復(fù)通過內(nèi)部多個滑動柱塞5而實現(xiàn)水力激振功能，利用鉆井液波動壓力推動連續(xù)油管向下延伸，進而提高連續(xù)油管的有效作用深度，進而實現(xiàn)連續(xù)油管的其它井下作用能力。