[實用新型]一種磁吸式振動器

有效

• 申請號: 201721884368.4
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN207944905U
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 曲剛;李榮剛;李亞偉;馬哲
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化勝利石油工程有限公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
• 主分類號: E21B28/00
• 分類號: E21B28/00;E21B33/13
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌;李勇

本實用新型公開了一種磁吸式振動器，涉及石油鉆井套管固井領域。磁吸式振動器包括殼體、電磁鐵A、電磁鐵B和轉換開關；殼體成圓筒形，中部有外徑較大的環狀高臺；電磁鐵A和電磁鐵B分布在高臺兩側；轉換開關通過軸安裝在殼體內，轉換開關與軸構成旋轉配合；轉換開關的一端設有上開關和下開關；轉換開關的另一端上有上觸發器和下觸發器；轉換開關沿軸往復擺動時，上開關和下開關使電磁鐵A和電磁鐵B的供電線路輪流導通。實用新型在固井作業的水泥漿候凝時期水泥漿稠化時間內振動，提高水泥漿密實度，振動井段任意選擇，工具可重復使用，能量利用率高。

技術領域

本實用新型涉及石油鉆井固井裝置領域，尤其是一種在套管內使用的磁吸式振動器。

背景技術

在下套管、注水泥、頂替水泥和水泥漿候凝等不同階段將振動波作用于套管和水泥漿來改善固井質量，振動能使水泥充分水化，且使水泥漿密度均勻，有利于在油水井套管環空中形成堅硬而完整的水泥環。現有振動技術和裝置用在固井的不同階段，振動方式和振源位置也有差異，有各自的優缺點：（1）水力脈沖式振動器只在水泥漿的頂替過程中釋放振動，而對候凝這一關鍵環節無能為力。（2）機械式井口振動器的安放位置均在井口，振動效果受傳輸距離的影響較大，距離目標層太遠，大部分振動能量被鉆井液吸收，起不到應有的作用。（3）地面環空水力或空氣脈沖振動固井裝置的地面脈沖發生裝置和控制系統龐大復雜，所需的功率很大。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了克服了現有技術的不足，提供一種磁吸式振動器，以實現對處于候凝階段的水泥漿實施振動，可在套管內任意位置實施，振動方式靈活，耗能低，可重復使用，且不影響正常固井施工。

為了解決以上技術問題，本實用新型是通過采用以下技術方案方式實現的：

磁吸式振動器包括殼體、電磁鐵A、電磁鐵B和轉換開關；殼體成圓筒形，中部有外徑較大的環狀高臺；電磁鐵A和電磁鐵B安裝在殼體內，并且分布在高臺兩側；轉換開關通過軸安裝在殼體內，轉換開關與軸構成旋轉配合；轉換開關的一端設有上開關和下開關；轉換開關的另一端上有上觸發器和下觸發器，上觸發器和下觸發器具有磁性，并且上觸發器靠近電磁鐵A，下觸發器靠近電磁鐵B；轉換開關沿軸往復擺動時，上開關和下開關分別使電磁鐵A和電磁鐵B的供電線路輪流導通。

上述方案進一步包括：

殼體上端通過馬龍頭與電纜連接，電磁鐵A和電磁鐵B分別通過供電線路與電源線路連接。

所述上開關和下開關上覆有金屬導電材料，上開關和下開關分別與對應的供電線路構成通斷配合。

在殼體內部固定彈簧，且彈簧連接在轉換開關有上觸發器和下觸發器的一端。彈簧使得觸發器在電磁鐵A或者電磁鐵B的磁吸范圍內。

本實用新型在固井作業的水泥漿候凝時期水泥漿稠化時間內工作，實際施工時，固井碰壓結束后，拆掉水泥頭，將本實用新型的磁吸式振動器連接馬龍頭。由于馬龍頭與電纜事先連好，通過天地滑輪將磁吸式振動器下入套管內，到達井下指定層位。給電纜供電，上開關或下開關始終有一個會使得電磁鐵A或電磁鐵B導通，產生的磁吸力使得磁吸式振動器上下端圍繞高臺以較高的頻率交替吸附至套管內壁上并彈開，碰撞套管，使得套管產生高頻振動，振動傳遞至環空水泥漿，提高水泥漿密實度，進而提升水泥膠結質量。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：（1）本實用新型在固井作業的水泥漿候凝時期水泥漿稠化時間內工作，提高水泥漿密實性，提升水泥石自身強度；同時，使水泥漿與套管外壁和井壁更好接觸，提高第一、二界面膠結強度。（2）與在井口和套管鞋底部的振動器相比，振動井段任意選擇，在目標井段振動，處理效果好；振動工藝參數調節方便，振動時間及間隔等可控；工具可重復使用，成本低，耗能低。（3）相比偏心旋轉式振動器，由于取消了電機和旋轉機構，解決了電機啟動電流大、啟動電壓高和軸承壽命短的問題，可靠性更高，能量利用率高。（4）本實用新型可廣泛應用于石油鉆井固井領域。

附圖說明