[發(fā)明專利]振蕩器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811375291.7
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN111197463A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 玄令超;馬廣軍;王甲昌;張海平;臧艷彬;陶興華;劉曉丹;張仁龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號: E21B7/24
• 分類號: E21B7/24;E21B28/00
• 代理公司: 北京聿華聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11611
• 代理人: 賈悅;劉華聯(lián)

本發(fā)明涉及一種振蕩器，所述振蕩器連接在上部鉆具和下部鉆具之間，所述振蕩器包括：與所述上部鉆具固定連接的上部主體；以及與所述下部鉆具固定相連的下部主體；其中，所述上部主體和所述下部主體之間能產(chǎn)生相對的縱向移動和相對的周向轉(zhuǎn)動。這種振蕩器在用于水平井、大位移井的鉆井作業(yè)中時能夠有效地降低作業(yè)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鉆井技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種振蕩器。

背景技術(shù)

隨著油氣資源開發(fā)逐步向深部地層推進，水平井、大位移井井眼長度不斷增長。在水平段或傾斜段中，在重力作用下，鉆井用的鉆柱通常回與井壁長距離接觸。

在現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用施加縱向壓力的方式來進行鉆井。相應(yīng)地，鉆具、鉆頭等均沿著縱向方向來進行振動。然而，這導(dǎo)致鉆柱與井壁之間存在非常大的摩擦阻力，并因此會導(dǎo)致鉆進困難。鉆進困難例如具體表現(xiàn)在鉆進所需耗能大，鉆進速度低等。這無疑會大幅延長鉆井周期，顯著增加作業(yè)成本。

因此，需要一種能夠降低作業(yè)成本的振蕩器。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提出了一種振蕩器，這種振蕩器在用于水平井、大位移井的鉆井作業(yè)中時能夠有效地降低作業(yè)成本。

根據(jù)本發(fā)明提出了一種振蕩器，所述振蕩器連接在上部鉆具和下部鉆具之間，所述振蕩器包括：與所述上部鉆具固定連接的上部主體；以及與所述下部鉆具固定相連的下部主體；其中，所述上部主體和所述下部主體之間能產(chǎn)生相對的縱向移動和相對的周向轉(zhuǎn)動。

上部主體和下部主體之間的相對的縱向移動和相對的周向轉(zhuǎn)動使得上部主體和/或下部主體以及與它們相連的上部鉆具和下部鉆具能相對于外層的井壁產(chǎn)生相對的縱向移動和相對的軸向轉(zhuǎn)動。通過這種運動方式，使得鉆具與井壁之間的相對運動較為劇烈，并由此能夠大幅地降低鉆具與井壁之間的摩擦力。因此，能夠通過相對較小的驅(qū)動力來進行較為高速的鉆進作業(yè)。這非常有利于縮短鉆井周期，降低作業(yè)成本。

在一個實施例中，所述上部主體至少部分地套設(shè)在所述下部主體內(nèi)，其中，在所述上部主體的外側(cè)壁上構(gòu)造有第一螺旋引導(dǎo)件，所述第一螺旋引導(dǎo)件具有縱向方向和周向方向的延伸分量，并且在所述下部主體的內(nèi)側(cè)壁上構(gòu)造有與所述第一螺旋引導(dǎo)件相匹配的第二螺旋引導(dǎo)件，在所述上部主體和所述下部主體之間發(fā)生相對的縱向移動時，在所述第一螺旋引導(dǎo)件和所述第二螺旋引導(dǎo)件的配合下，所述上部主體和所述下部主體之間還發(fā)生相對的周向轉(zhuǎn)動。

在一個實施例中，在所述上部主體的下端處連接有至少一個活塞體，所述至少一個活塞體與所述下部主體的內(nèi)側(cè)壁密封式滑動配合，在所述至少一個活塞體的下方的所述下部主體內(nèi)設(shè)置有流體振蕩機構(gòu)，所述流體振蕩機構(gòu)構(gòu)造為能使通過其中的流體的壓力發(fā)生周期性的變化，所述流體的壓力的周期性變化能夠傳遞至所述至少一個活塞體的下方以推動所述至少一個活塞體。

在一個實施例中，所述至少一個活塞體包括第一活塞體和間隔開設(shè)置在所述第一活塞體下方的第二活塞體，所述第一活塞體與所述上部主體的下端直接連接，在所述第一活塞體和所述第二活塞體之間設(shè)置有沿縱向方向延伸的連接桿，所述下部主體在所述第一活塞體和所述第二活塞體之間與所述第一活塞體和所述第二活塞體間隔開地構(gòu)造有徑向向內(nèi)延伸的凸起部，所述凸起部與所述連接桿密封式滑動配合，在所述第一活塞體的下方，所述下部主體的內(nèi)側(cè)壁、所述凸起部與所述連接桿包圍形成第一壓力腔，所述連接桿構(gòu)造為中空的，在所述連接桿的側(cè)壁上構(gòu)造有與所述第一壓力腔相連通的連通孔，所述連接桿構(gòu)造為能夠?qū)⑺隽黧w振蕩機構(gòu)的流體的壓力傳遞至所述第一壓力腔內(nèi)，在所述第一活塞體的上方形成第一平衡腔，在所述下部主體的側(cè)壁上構(gòu)造有將所述第一平衡腔與外部環(huán)境相連通的第一連通孔，在所述第二活塞體的下方形成第二壓力腔，所述流體振蕩機構(gòu)的流體的壓力能夠傳遞至所述第二壓力腔內(nèi)，在所述第二活塞體的上方，所述連接桿、所述凸起部和所述下部主體的內(nèi)側(cè)壁包圍形成第二平衡腔，在所述下部主體的側(cè)壁上構(gòu)造有將所述第二平衡腔與外部環(huán)境相連通的第二連通孔。