[發(fā)明專利]基于電磁效應(yīng)的便攜式物探鉆機(jī)振動器

在審

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• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108179982A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐建寧;柳愿;黃澤奇
• 申請（專利權(quán)）人: 西安石油大學(xué)
• 主分類號: E21B7/24
• 分類號: E21B7/24
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 弋才富

基于電磁效應(yīng)的便攜式物探鉆機(jī)振動器，外殼體內(nèi)設(shè)置有線圈殼體，在線圈上殼體和線圈下殼體的凹槽內(nèi)纏繞有線圈，在線圈殼體內(nèi)設(shè)置有磁鐵組卡爪，磁鐵組卡爪中設(shè)置有磁鐵組，磁鐵組卡爪與磁鐵組端蓋連接保證磁鐵組固定在垂直方向上；當(dāng)通過外界的動力裝置給上下線圈通入高頻的交流電時，上下線圈就會產(chǎn)生快速變化的交變磁場，上下線圈產(chǎn)生的變化的磁場對中間的磁鐵組將會產(chǎn)生雙倍力的作用，使內(nèi)部的磁鐵組帶動卡爪和端蓋整體進(jìn)行高頻的上下往復(fù)運動，從而產(chǎn)生所需的高頻振動力，本發(fā)明激振力通過通入交流電的大小來調(diào)整，使其穩(wěn)定可靠地工作，即輕便又經(jīng)濟(jì)、可靠性和適應(yīng)性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及物探機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種利用電磁效應(yīng)產(chǎn)生激振力、高振動頻率的便攜式物探鉆機(jī)振動器。

背景技術(shù)

在石油勘探中，隨著我國石油天然氣地球物理勘探工作量的不斷增加，作業(yè)區(qū)塊也向外圍和偏遠(yuǎn)地區(qū)擴(kuò)散，對鉆機(jī)的便攜性、經(jīng)濟(jì)性以及可靠性要求越來越高。聲頻鉆進(jìn)是一種新型鉆探技術(shù)方法,又稱為振動鉆進(jìn)，它把高頻振動力、壓力結(jié)合在一起,使鉆頭鉆入土層或軟巖進(jìn)行鉆探或其它鉆孔工程。而振動器是聲頻振動鉆進(jìn)的核心設(shè)備，其能夠產(chǎn)生可以調(diào)節(jié)的高頻振動頻率和振動力。當(dāng)振動器的高頻振動頻率與鉆桿的自然諧振頻率疊合時，兩者就會產(chǎn)生共振，使鉆頭獲得極大的能量，從而實現(xiàn)鉆頭的鉆進(jìn)。目前，國內(nèi)外聲頻振動鉆進(jìn)振動器只有機(jī)械式、液壓式、壓電式3種類型。廣泛采用的是技術(shù)較為成熟的機(jī)械式振動器，但這類振動器存在著明顯的缺陷與不足：

(1)結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜，可靠性低；

(2)振動摩擦和疲勞磨損嚴(yán)重，使用壽命短；

(3)系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性受附加質(zhì)量和附加剛度的影響較大；

(4)起振和停振時壓力不平穩(wěn)、機(jī)械負(fù)荷大等問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種基于電磁效應(yīng)的便攜式物探鉆機(jī)振動器，激振力通過通入交流電的大小來調(diào)整，使其穩(wěn)定可靠地工作，即輕便又經(jīng)濟(jì)、可靠性和適應(yīng)性高。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)解決方案是：

基于電磁效應(yīng)的便攜式物探鉆機(jī)振動器，包括外殼體2，外殼體2通過螺紋與上端蓋1連接，構(gòu)成一個整體的外殼；外殼體2內(nèi)設(shè)置有線圈上殼體3，線圈上殼體3通過螺紋與線圈下殼體8連接，組成一個線圈殼體整體，在線圈上殼體3和線圈下殼體8的凹槽內(nèi)纏繞有線圈9，在線圈殼體內(nèi)設(shè)置有磁鐵組卡爪6，磁鐵組卡爪6中設(shè)置有磁鐵組7，磁鐵組卡爪6通過螺栓5與磁鐵組端蓋4連接保證磁鐵組7固定在垂直方向上。

所述的磁鐵組7是由NS極交替放置的永磁鐵組成。

纏繞在線圈上殼體3和下殼體8的凹槽內(nèi)的線圈9圈數(shù)相同，但反向纏繞。

本發(fā)明的優(yōu)點：

1.該便攜式物探鉆機(jī)振動器的能量轉(zhuǎn)化是將電磁能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，利用磁場產(chǎn)生振動力。

2.該便攜式物探鉆機(jī)振動器質(zhì)量輕便，無機(jī)械磨損，因此無需潤滑，起振和停振時壓力較平穩(wěn)，提高了系統(tǒng)的整體可靠性。

3.不會產(chǎn)生任何附加的質(zhì)量與附加剛度的影響，提高了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細(xì)敘述。