[實(shí)用新型]渦輪振蕩器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420663389.3
• 申請(qǐng)日: 2014-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN204283217U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州市馳城石油機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): E21B7/24
• 分類號(hào): E21B7/24;E21B28/00
• 代理公司: 揚(yáng)州市錦江專利事務(wù)所 32106
• 代理人: 江平

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及石油開采技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種在大斜度井、水平井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井開采中有效增加鉆頭鉆壓以提高鉆進(jìn)速度的鉆井用水力振蕩器。

背景技術(shù)

目前公知的水力振蕩器是以單螺桿作為振蕩動(dòng)力馬達(dá)。由于單螺桿轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致定子內(nèi)膠筒壽命大大縮短，發(fā)生脫膠刺壞現(xiàn)象，不能滿足現(xiàn)場(chǎng)需要。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有水力振蕩器單螺桿振蕩馬達(dá)使用壽命短，定子加工難度大等問題，提供一種簡(jiǎn)化振蕩器結(jié)構(gòu)、提高使用壽命的渦輪振蕩器。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：渦輪振蕩器，包括由下至上依次螺紋連接的下接頭、外筒、上接頭，在所述下接頭的上端內(nèi)螺紋連接下閥片座，下閥片座的上端設(shè)置下閥片，下閥片上設(shè)置半圓弧形下閥片孔；在所述外筒內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)子芯軸，轉(zhuǎn)子芯軸的下端直徑大于上端直徑，在轉(zhuǎn)子芯軸的下端軸向設(shè)置盲孔，在盲孔內(nèi)螺紋連接上閥片座，在上閥片座的下端連接上閥片，上閥片上設(shè)置半圓弧形上閥片孔，上閥片對(duì)應(yīng)設(shè)置在下閥片的上方；在所述轉(zhuǎn)子芯軸的上端與外筒之間設(shè)置渦輪定子和渦輪轉(zhuǎn)子，渦輪定子通過定子鎖緊環(huán)固定在外筒的內(nèi)壁，渦輪轉(zhuǎn)子通過鎖緊螺母固定在轉(zhuǎn)子芯軸上；在所述渦輪轉(zhuǎn)子下方的轉(zhuǎn)子芯軸與外筒之間形成環(huán)腔，在轉(zhuǎn)子芯軸上設(shè)置心軸通孔，心軸通孔將環(huán)腔與轉(zhuǎn)子芯軸的盲孔相連通。

本實(shí)用新型的工作原理：在鉆井過程中，水泥漿經(jīng)過渦輪定子導(dǎo)流沖擊轉(zhuǎn)子葉片，使渦輪轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子芯軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)閥片旋轉(zhuǎn)。由于下閥片固定不動(dòng)，故閥片通孔一會(huì)重疊，一會(huì)關(guān)閉，即流動(dòng)通道面積由大到小再由小到大周期變化。周期性相對(duì)運(yùn)動(dòng)造成流體流經(jīng)工具的截面積(最大值和最小值)周期性的變化。

當(dāng)閥片孔處于最小時(shí)，流體通過工具的截面積為最小，通過工具后就產(chǎn)生一個(gè)最大的壓力降；當(dāng)閥片孔處于最大時(shí)，流體通過工具的截面積最大，所以產(chǎn)生的壓降最小；截面積周期性變化導(dǎo)致上游壓力同步的周期變化。

由于壓力時(shí)大時(shí)小，在鉆具內(nèi)產(chǎn)生的向下推力也就時(shí)大時(shí)小，同時(shí)在鉆具的彈性作用下，造成與工具連接的其它鉆井工具在軸向上產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)，形成振蕩。使鉆具在井底暫時(shí)的靜摩擦變成了動(dòng)摩擦，降低了摩擦阻力，所以工具可以有效的減少因井眼軌跡而產(chǎn)生的鉆具拖拉現(xiàn)象，同時(shí)對(duì)其下部鉆具產(chǎn)生周期性加壓，實(shí)現(xiàn)快速鉆進(jìn)。

本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)：

1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，性能穩(wěn)定。

2.改變鉆頭的加壓方式。把單純的機(jī)械式加壓改為機(jī)械與液力相結(jié)合的加壓方式，為鉆頭提供真實(shí)、有效的鉆壓；

3.避免在大斜度井段鉆進(jìn)時(shí)發(fā)生假鉆壓和鉆具彎曲現(xiàn)象，消除大斜度井、水平井受到鉆具重力分力、浮力和摩擦阻力的影響，獲得真實(shí)、穩(wěn)定的鉆壓；

4.減少摩阻，防止托壓。振蕩器在鉆進(jìn)過程中使其上下鉆具在井眼產(chǎn)生縱向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使鉆具在井下的靜摩擦變成動(dòng)摩擦，大大降低了摩擦阻力，工具可以有效地減少因井眼軌跡而產(chǎn)生的鉆具托壓現(xiàn)象，保證有效的鉆壓。

作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述渦輪定子包括定子安裝座和定子葉片，定子安裝座固定在外筒的內(nèi)壁，定子葉片固定在定子安裝座的內(nèi)周；所述渦輪轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子安裝座和轉(zhuǎn)子葉片，轉(zhuǎn)子安裝座固定在轉(zhuǎn)子芯軸上，轉(zhuǎn)子葉片固定在轉(zhuǎn)子安裝座的外周，并且轉(zhuǎn)子葉片設(shè)置在定子葉片的下方。

為了使轉(zhuǎn)子芯軸居中在外筒內(nèi)，在所述外筒與轉(zhuǎn)子芯軸下端之間設(shè)置扶正鋼珠，在轉(zhuǎn)子芯軸上設(shè)置鋼珠安裝槽，扶正鋼珠設(shè)置在鋼珠安裝槽內(nèi)。

為了保證密封性，在所述下接頭與下閥片座之間、在轉(zhuǎn)子芯軸與上閥片座之間均設(shè)置第一O型密封圈，在外筒的上端與上接頭之間、外筒的下端與下接頭之間均設(shè)置第二O型密封圈。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為下閥片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖2的俯視圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，渦輪振蕩器包括由下至上依次螺紋連接的下接頭10、外筒3、上接頭1，在外筒3的上端與上接頭1之間、外筒3的下端與下接頭10之間均設(shè)置第二O型密封圈13。