[實用新型]水力震蕩器的變流結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320800748.0
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN203783505U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李曉明;陳霖;宋順平;何文濤;李潤苗;高鋒偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶鉆井總公司
• 主分類號: E21B28/00
• 分類號: E21B28/00
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 張培勛

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于石油鉆井設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種水力震蕩器的變流結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在石油鉆井施工過程中，水平井水平段過長會造成鉆柱摩阻大、拖壓嚴重，鉆壓無法順利施加到鉆頭上的情況，嚴重影響鉆井施工速度。

針對這種情況，水力震蕩器可以利用鉆井液動力驅(qū)動，產(chǎn)生震動，從而減小水平段鉆柱摩阻，使鉆壓能夠順利施加到鉆頭，提高水平段鉆井的速度。

水力震蕩器在使用過程中，需要周期性改變鉆井液的流入工具的流量，以產(chǎn)生液壓脈沖，現(xiàn)有技術(shù)中用于產(chǎn)生液壓脈沖的設(shè)備，主要是依靠工具整體內(nèi)腔液體體積的改變來實現(xiàn)。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度高，井下可靠性低。

實用新型內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中依靠工具整體內(nèi)腔液體體積改變而產(chǎn)生液壓脈沖，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工難度高，且井下可靠性低等缺陷，本實用新型提供一種水力震蕩器的變流結(jié)構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)簡單，更換方便，井下性能可靠等優(yōu)點。

本實用新型通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種水力震蕩器的變流結(jié)構(gòu)，包括變流座和變流環(huán)，變流座與變流環(huán)的端面相貼合，變流座為具有內(nèi)孔的柱狀結(jié)構(gòu)，變流環(huán)為相對于變流座的偏心結(jié)構(gòu)，并繞軸旋轉(zhuǎn)；變流環(huán)外徑小于與其接觸的變流座一端的外徑，變流環(huán)內(nèi)徑小于變流座的內(nèi)徑。

進一步的，變流座包括底座和硬質(zhì)合金座，硬質(zhì)合金座為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，嵌在變流座接觸變流環(huán)一端的環(huán)形凹槽內(nèi)，硬質(zhì)合金座與底座同軸，硬質(zhì)合金座的內(nèi)徑小于所述變流環(huán)的外徑。

進一步的，底座和硬質(zhì)合金座通過過盈配合連接或銅焊接。

進一步的，變流環(huán)內(nèi)孔為正多邊型或圓形。

本實用新型采用具有偏心量的變流環(huán)，變流環(huán)繞軸旋轉(zhuǎn)時，流經(jīng)整個結(jié)構(gòu)的液流流量產(chǎn)生變化，進而使得過流面積發(fā)生改變，從而產(chǎn)生變流作用，形成液壓脈沖。其中變流座在與變流環(huán)接觸的一端開有環(huán)狀凹槽，內(nèi)嵌硬質(zhì)合金座，減緩變流環(huán)長時間旋轉(zhuǎn)對變流座的損害，延長變流座的使用壽命。變流環(huán)的內(nèi)孔可采用正多邊形或圓形，保證整個結(jié)構(gòu)內(nèi)部過流穩(wěn)定，且便于加工。

附圖說明

圖1為本實用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1：底座；2：硬質(zhì)合金座；3：變流環(huán)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。

本實用新型提供一種水力震蕩器的變流結(jié)構(gòu)，適用于石油鉆井用水力震蕩器。包括變流座和變流環(huán)3，變流座與變流環(huán)3的端面相貼合，變流座為具有內(nèi)孔的柱狀結(jié)構(gòu)，變流環(huán)3為相對于變流座的偏心結(jié)構(gòu)，并繞軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)液流流經(jīng)水力震蕩器時，變流環(huán)3繞軸旋轉(zhuǎn)。由于變流環(huán)3相對變流座具有一個偏心量，所以流經(jīng)整個結(jié)構(gòu)的液流流量隨變流環(huán)3的旋轉(zhuǎn)發(fā)生變化，進而使得過流面積發(fā)生改變，從而產(chǎn)生變流作用，形成液壓脈沖。變流環(huán)3外徑小于與其接觸的變流座一端的外徑，變流環(huán)3內(nèi)徑小于變流座的內(nèi)徑。變流環(huán)3的內(nèi)徑小于變流座的內(nèi)徑，液體由變流環(huán)3流向變流座，由于變流環(huán)3相對于變流座做偏心旋轉(zhuǎn)，使進入變流座的液體體積變化，從而產(chǎn)生變流作用。

在上述變流結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，變流座包括底座1和硬質(zhì)合金座2，硬質(zhì)合金座2為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，嵌在變流座接觸變流環(huán)3一端的環(huán)形凹槽內(nèi)，硬質(zhì)合金座2與底座1同軸，硬質(zhì)合金座2的內(nèi)徑小于所述變流環(huán)3的外徑。將變流座的整體結(jié)構(gòu)變成底座1和硬質(zhì)合金座2的組合，變流環(huán)3與變流座的接觸面同時包括底座1和硬質(zhì)合金座2的一部分。由于硬質(zhì)合金座2相比于底座1具有更好的耐磨性，故變流環(huán)3會將硬質(zhì)合金座2磨平之后繼續(xù)磨損底座1，從而減緩了變流環(huán)3長時間旋轉(zhuǎn)對變流座的損害。配合延展性和韌性較好的底座1，可以很好地改善變流座受力條件，不僅具有較好的抵抗液流的沖擊作用，同時具有良好的抵抗變流環(huán)磨損的耐磨性能，延長了變流座的使用壽命。

其中，底座1和硬質(zhì)合金座2可以通過過盈配合連接或銅焊接，使得硬質(zhì)合金座2和底座1之間緊密連接，既不存在縫隙，也不易脫離，保證變流結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。

本實用新型的變流結(jié)構(gòu)安裝在水力震蕩器的馬達體和轉(zhuǎn)換短節(jié)連接處，其中變流座以焊接或者鑲嵌的方式安裝在轉(zhuǎn)換短節(jié)頭部，變流環(huán)3以焊接或者鑲嵌的方式安裝在轉(zhuǎn)子頭部。當(dāng)轉(zhuǎn)子由水力引起轉(zhuǎn)動時，變流環(huán)3開始繞軸旋轉(zhuǎn)。

另外，變流環(huán)3的內(nèi)孔形狀也可以采用正多邊形或圓形。圓形和正多邊形均能保證整個變流結(jié)構(gòu)內(nèi)部過流穩(wěn)定，且便于加工。