專利名稱：一種沖擊振動鉆井裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油田鉆探用的“一種沖擊振動鉆井裝置”。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外油田鉆探一般用沖擊振動鉆井工具，它是以一定速度旋轉(zhuǎn)的同時，以一定振動頻率沖擊鉆頭，使其沖擊巖石，進(jìn)行復(fù)合破巖，提高鉆井速度。目前石油鉆井應(yīng)用的振動沖擊鉆井工具主要依靠液體振動沖錘反復(fù)運(yùn)動，沖錘高頻高速沖擊鉆子(活塞)，帶動鉆頭振動進(jìn)行鉆探。從推動沖錘運(yùn)動方式可分閥式、射流式、射吸式。由于振動靠沖錘高頻反復(fù)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)，使得推動沖錘運(yùn)動的機(jī)構(gòu)如滑閥、彈簧、換向機(jī)構(gòu)等極易損壞，致使該類鉆井工具壽命很短，而且工具復(fù)雜，加工難、維修難，因此不能滿足鉆井要求，因而，限制了沖擊振動鉆井工具的推廣應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有鉆井沖擊振動工具由于振動靠沖錘高頻反復(fù)運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)鉆井，使得推動沖錘運(yùn)動的滑閥、彈簧、換向機(jī)構(gòu)等極易損壞，致使鉆井工具壽命很短、難維修的不足，本實(shí)用新型提供了“一種沖擊振動鉆井裝置”，該裝置設(shè)計一種無高頻活動部件(沖錘、滑閥等)，依靠液壓脈沖振蕩腔產(chǎn)生脈沖波動泵壓，作用于活塞產(chǎn)生振動鉆壓。該裝置不但結(jié)構(gòu)簡單而且檢修方便，使用壽命長，提高了鉆井速度，加快了油田鉆探開發(fā)的速度，便于推應(yīng)用。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是采用在該裝置的主體內(nèi)裝有液壓脈沖振蕩腔及活塞，由液壓脈沖振蕩腔產(chǎn)生脈沖振動，引發(fā)裝置內(nèi)作用在活塞上鉆井液壓力產(chǎn)生波動，從而，使活塞產(chǎn)生高頻振動，帶動鉆頭振動，實(shí)現(xiàn)沖擊振動鉆井。本實(shí)用新型由主體，其上端帶有錐形鉆桿母螺紋，另端帶有普通母螺紋；將主體一端帶有錐形鉆桿母螺紋與上接頭上的錐形鉆桿公扣螺紋連接；在主體內(nèi)設(shè)有擋環(huán)，擋環(huán)與主體螺紋連接；在擋環(huán)與上接頭之間設(shè)有流體脈沖振蕩腔，該振蕩腔主要有兩種形式一種是用耐沖蝕碳化鎢或工具鋼制成的反饋振蕩腔，它由直徑較小的上流道和下流道以及直徑較大的中間流道即反饋振蕩腔組成如圖3，它是在流體以一定速度通過時，在中間大直徑處發(fā)生反饋振蕩，流體以一定速度噴射出后形成脈沖射流；另一種是由喇叭形進(jìn)液口、上回壓腔、液流回路、下回壓腔、右流道、左流道組成的雙穩(wěn)脈沖振蕩腔如圖4，它是依靠流體附壁效應(yīng)的雙穩(wěn)脈沖射流元件，左右流道交替噴射，形成脈沖振蕩射流。在主體下端與活塞限位套通過螺紋連接。在活塞限位套內(nèi)裝有活塞，活塞通過“O”型或“Y”型密封圈與主體形成滑動密封?；钊梢栽谥黧w內(nèi)、活塞限位套內(nèi)上下活動。通過活塞限位套與活塞配合，將扭距傳到下接頭，下接頭與活塞用螺紋連接。除脈沖振蕩腔外，其它零部件可用35CrMo或42CrMo制成。
本實(shí)用新型的有益效果是，由于本實(shí)用新型是依靠液壓脈沖振動腔將鉆井液部分能量轉(zhuǎn)化為活塞沖擊振動來實(shí)現(xiàn)鉆井的目的，無需沖錘沖擊活塞，減少活動部件，所以該裝置結(jié)構(gòu)簡單，制做容易，檢修方便，該裝置壽命長達(dá)五百小時以上，不但壽命長，而且性能可靠。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型應(yīng)用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型反饋振蕩腔示意圖。
圖4是本實(shí)用新型雙穩(wěn)脈沖振蕩腔示意圖。
圖中1、上接頭，2、振蕩腔，3、擋環(huán)，4、主體，5、密封圈，6、活塞，7、活塞限位套，8、下接頭，9、鉆頭，10、噴嘴，11、鉆具，12、上流道，13、反饋振蕩腔，14、下流道，15、進(jìn)液口，16、上回壓腔，17、液流回路，18、下回壓腔，19、右流道，20、左流道。
具體實(shí)施方式
在
圖1、圖3、圖4中，上接頭1與主體4螺紋連接，在主體4內(nèi)設(shè)有擋環(huán)3，二者為螺紋連接，在擋環(huán)3與上接頭1之間裝有流體脈沖振蕩腔2，該振蕩腔主要有兩種形式可供選擇，一種是用耐沖蝕碳化鎢或工具鋼制成的反饋振蕩腔，它由直徑較小的上流道12和下流道14以及直徑較大的中間流道即反饋振蕩腔13組成；另一種是由喇叭口形進(jìn)液口15，上回壓腔16，液流回路17，下回壓腔18，右流道19，左流道20組成的雙穩(wěn)脈沖振蕩腔還可采用其他可以產(chǎn)生瞬時脈沖射流的截面形式形成振蕩腔。在主體4下端與活塞限位套7螺紋連接，在活塞限位套7內(nèi)設(shè)有活塞6，活塞6通過“O”型或“Y”型密封圈5與主體4形成滑動密封?；钊?可以在主體4內(nèi)、活塞限位套7內(nèi)上下活動。通過活塞限位套7與活塞6的配合，將扭距傳到下接頭8再傳到鉆頭，下接頭8與活塞6用螺紋連接。除脈沖蕩腔2外其它零部件可用35CrMo或42CrMo材料制成。
在圖2中，在該裝置的上端中上接頭1與鉆具11螺紋連接，在該裝置的下端中下接頭8與鉆頭9螺紋連接。
權(quán)利要求1.一種沖擊振動鉆井裝置，其特征在于在主體(4)內(nèi)設(shè)有擋環(huán)(3)，二者螺紋連接，在擋環(huán)(3)與上接頭(1)之間裝有流體脈沖振蕩腔(2)，該振蕩腔主要有兩種形式可供選擇一種是用耐沖蝕碳化鎢或工具鋼制成的反饋振蕩腔，它由直徑較小的上流道(12)和下流道(14)以及直徑較大的中間流道即反饋振蕩腔(13)組成；另一種是由喇叭形進(jìn)液口(15)上回壓腔(16)，液流回路(17)，下回壓腔(18)，右流道(19)，左流道(20)組成的雙穩(wěn)脈沖振蕩腔；還可采用其他可以產(chǎn)生瞬時脈沖射流的截面形式形成振蕩腔；在主體(4)下端與活塞限位套(7)螺紋連接，在活塞限位套(7)內(nèi)裝有活塞(6)，活塞(6)通過“O”型或“Y”型密封圈(15)與主體形成滑動密封；活塞(6)可以在主體(4)內(nèi)、活塞限位套內(nèi)上下活動；通過活塞限位套(7)與活塞(6)配合，將扭距傳到下接頭(8)再傳到鉆頭，下接頭(8)與活塞(6)用螺紋連接。
專利摘要一種油田鉆探用的“一種沖擊振動鉆井裝置”，它在技術(shù)上采用一種無高頻活動部件(沖錘、滑閥等)，依靠液壓脈沖振蕩腔產(chǎn)生脈沖波動泵壓，作用于活塞產(chǎn)生振動鉆壓，解決了現(xiàn)有鉆井工具使用壽命短、加工、維修難的問題。其技術(shù)要點(diǎn)是在該裝置的主體內(nèi)裝有液壓脈沖振蕩腔及活塞，由液壓脈沖振蕩腔產(chǎn)生脈沖振動，引發(fā)裝置內(nèi)作用在活塞上鉆井液產(chǎn)生波動，從而使活塞產(chǎn)生高頻振動，帶動鉆頭振動，實(shí)現(xiàn)沖擊振動鉆井，該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，使用壽命長，便于維修等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)有于油田鉆探現(xiàn)場作業(yè)。
文檔編號E21B1/00GK2601294SQ03211389
公開日2004年1月28日 申請日期2003年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月14日
發(fā)明者施連海 申請人:遼河石油勘探局工程技術(shù)研究院