專利名稱：井下雙波低頻大功率水力振動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油開采設(shè)備，尤其涉及一種注水井中能間歇性規(guī)律的發(fā)出聲波及水力沖擊波的振動裝置。
背景技術(shù)：
波動改造技術(shù)應(yīng)用于油田開發(fā)的研究與實驗，源于上世紀50年代，發(fā)展于70年代，迄今已有半個多世紀的探索歷程，以俄美為代表的先行研究，不論是在理論還是在實踐方面都取得了一定的進展。比如:俄國的電磁錘振動傳導(dǎo)技術(shù)，美國的100噸大功率可控振源地面振動技術(shù)等，在油田開發(fā)中都有成功的應(yīng)用。我國的遼河油田利用800KW雙偏心可控地面振源，克拉瑪依油田使用的20噸移動式油田專用起振機等，在嘗試油田開發(fā)應(yīng)用中都取得了一定的效果。但是，上述國際國內(nèi)的振動技術(shù)，都有一個技術(shù)瓶頸，那就是振源在地面時，對于1000-2000米以下的油層，縱波到達油層后，能量基本損耗殆盡，效果甚微，而平面波又對地面的建筑設(shè)施具有破壞性影響；
近年，國內(nèi)還相繼研制出一些適用于井下的井下振源，但存在著功率小，可控性差和波能半衰期短的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決技術(shù)問題是針對背景技術(shù)中的不足，提供一種集水力振動和聲波振動于一體的功率較大，能間歇性規(guī)律的發(fā)出聲波及水力沖擊波的、并能適用于油田開采油井下應(yīng)用技術(shù)條件的振動器。為了解決上述問題采用以下技術(shù)方案:一種井下雙波低頻大功率水力振動器，包括主軸，主軸上依次套設(shè)上接頭、彈簧、發(fā)聲擋板、滑塊、發(fā)聲調(diào)節(jié)器、下接頭；上接頭的后端與主軸的前端連接，主軸前部套有彈簧，主軸中部套有滑塊，彈簧和滑塊之間的主軸上套設(shè)發(fā)聲擋板；發(fā)聲調(diào)節(jié)器位于滑塊與下接頭之間，滑塊的后端與發(fā)聲調(diào)節(jié)器連接，主軸的后端與下接頭前端連接在一起；主軸、上接頭、滑塊、發(fā)聲擋板、發(fā)聲調(diào)節(jié)器、下接頭都為空心部件；主軸上有排水口，滑塊上有出水孔。上接頭的后端與主軸的前端通過螺紋連接，滑塊的后端與發(fā)聲調(diào)節(jié)器通過螺紋連接，主軸的后端上的外螺紋與下接頭前端內(nèi)孔中的內(nèi)螺紋裝配在一起?；瑝K上有四個出水孔，出水孔的中心線相垂直。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，頻率低，輸出功率大，能量利用率高；對作業(yè)對象井的要求條件寬容，施工費用低，使用方便。而且可提高驅(qū)油效率。尤其是對注水井作業(yè)，在注水壓力大于20兆帕的條件下，只需更換生產(chǎn)管柱，把儀器(振源)下到目的層，可以直接利用注水壓力為動力源，不需要動用壓裂車、水泥車等動力設(shè)備，施工成本大大降低。而且，對于堵塞嚴重的井，振源可以滯留井下，長時間段施工，亦可以與注水同步使用，最大限度的減少施工費用與注水影響。
本發(fā)明使用時，振源產(chǎn)生的第一種波是:水力沖擊波，它間歇規(guī)律的產(chǎn)生與消失，是地層解堵的主要能量，在聲波的配合下，地層空隙的堵塞顆粒被迫脫離吸附并隨流體帶出井外，從而達到地層解堵之目的
振源產(chǎn)生的另一種波是:振動聲波，作用于油井、油層不會產(chǎn)生污染作用，不會損壞油層。聲波穿透能力強，能輕易地進入油、水層，并明顯的影響流體的物性和流態(tài)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明主軸的結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明上接頭的結(jié)構(gòu)剖視 圖4是本發(fā)明發(fā)聲擋板的結(jié)構(gòu)剖視 圖5是本發(fā)明滑塊的結(jié)構(gòu)剖視 圖6是本發(fā)明發(fā)聲調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)剖視 圖7是本發(fā)明下接頭的結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實施例方式如圖廣7所示，一種井下雙波低頻大功率水力振動器，包括主軸2，主軸上依次套設(shè)上接頭1、彈簧3、發(fā)聲擋板5、滑塊6、發(fā)聲調(diào)節(jié)器7、下接頭8。主軸、上接頭、滑塊、發(fā)聲擋板、發(fā)聲調(diào)節(jié)器、下接頭都為空心部件。上接頭I的后端與主軸2的前端通過螺紋連接，上接頭I上有防沙槽4，主軸2上套裝有彈簧3，主軸2是空心軸，主軸外壁上均勻的設(shè)有環(huán)狀防沙槽4 ;主軸2上還套裝有滑塊6，滑塊6的前端與發(fā)聲擋板5相鄰、后端與發(fā)聲調(diào)節(jié)器7相鄰；彈簧3和滑塊6之間的主軸上套設(shè)發(fā)聲擋板5 ;發(fā)聲調(diào)節(jié)器7位于滑塊6與下接頭7之間，滑塊6的后端與發(fā)聲調(diào)節(jié)器7螺紋連接，發(fā)聲調(diào)節(jié)器7前部嵌套在滑塊6內(nèi)，發(fā)聲調(diào)節(jié)器7前部位于滑塊6和主軸2之間；主軸2后端的外螺紋與下接頭7前端內(nèi)孔中的內(nèi)螺紋裝配在一起。主軸、上接頭、滑塊、發(fā)聲擋板、發(fā)聲調(diào)節(jié)器和下接頭內(nèi)的內(nèi)通孔可以是內(nèi)徑不同的孔，但其內(nèi)徑大小與配合部件的大小應(yīng)相匹配。主軸上有排水口 9，滑塊上有出水孔10，滑塊上出水孔10出水孔最好是四個，它們的中心線相垂直。本發(fā)明中兩兩部件之間由螺紋連接的地方也可采用鍵連接，或其他固定式連接。使用時，把本發(fā)明的出水孔對準施工目的層，靠地面泵，把液體傳入井下，對滑塊產(chǎn)生高壓作用，當(dāng)本發(fā)明內(nèi)部受壓時，由于滑塊后端受壓面積大于前端受壓面積，導(dǎo)致滑塊受到自左向右的推力，此推力的大小為滑塊端部面積與壓強的乘積，在此過程中，推力壓縮彈簧。當(dāng)主軸壓力達到工作壓力時，滑塊向右移動到下死點，同時，出水孔被打開，主軸內(nèi)的高壓水瞬間排出，作用于目的層。同時，由于主軸內(nèi)的高壓水的瞬間排出，壓力驟降，導(dǎo)致主軸內(nèi)外壓力平衡，滑塊在高壓彈簧的作用下，回復(fù)原位。待主軸內(nèi)壓力又升至工作壓力時，滑塊重復(fù)上述動作，就這樣，本發(fā)明在井下周而復(fù)始的工作，就產(chǎn)生了 一種具有低頻、高幅的水力沖擊波。當(dāng)彈簧復(fù)位時，彈簧的勢能帶動滑塊與發(fā)聲擋板碰撞，產(chǎn)生設(shè)定聲波；聲波與水力沖擊波以各自不同的形態(tài)對目的層發(fā)生作用，從而達到雙波振動的工作功效。
權(quán)利要求
1.一種井下雙波低頻大功率水力振動器，其特征在于:包括主軸，主軸上依次套設(shè)上接頭、彈簧、發(fā)聲擋板、滑塊、發(fā)聲調(diào)節(jié)器、下接頭；上接頭的后端與主軸的前端連接，主軸前部套有彈簧，主軸中部套有滑塊，彈簧和滑塊之間的主軸上套設(shè)發(fā)聲擋板；發(fā)聲調(diào)節(jié)器位于滑塊與下接頭之間，滑塊的后端與發(fā)聲調(diào)節(jié)器連接，主軸的后端與下接頭前端連接在一起；主軸、上接頭、滑塊、發(fā)聲擋板、發(fā)聲調(diào)節(jié)器、下接頭都為空心部件；主軸上有排水口，滑塊上有出水孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下雙波低頻大功率水力振動器，其特征在于:上接頭的后端與主軸的前端通過螺紋連接，滑塊的后端與發(fā)聲調(diào)節(jié)器通過螺紋連接，主軸的后端上的外螺紋與下接頭前端內(nèi)孔中的內(nèi)螺紋裝配在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種井下雙波低頻大功率水力振動器，其特征在于:滑塊上有四個出水孔，出水孔的中心線相垂直。
全文摘要
一種井下雙波低頻大功率水力振動器，包括主軸，主軸上依次套設(shè)上接頭、彈簧、發(fā)聲擋板、滑塊、發(fā)聲調(diào)節(jié)器、下接頭；上接頭的后端與主軸的前端連接，主軸前部套有彈簧，主軸中部套有滑塊，彈簧和滑塊之間的主軸上套設(shè)發(fā)聲擋板；發(fā)聲調(diào)節(jié)器位于滑塊與下接頭之間，滑塊的后端與發(fā)聲調(diào)節(jié)器連接，主軸的后端與下接頭前端連接在一起；主軸、上接頭、滑塊、發(fā)聲擋板、發(fā)聲調(diào)節(jié)器、下接頭都為空心部件；主軸上有排水口，滑塊上有出水孔。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，頻率低，輸出功率大，能量利用率高；對作業(yè)對象井的要求條件寬容，施工費用低，使用方便。而且可提高驅(qū)油效率。
文檔編號E21B28/00GK103195386SQ201310124728
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者趙永興, 趙磊, 查琳琳, 張永安 申請人:河南省泓森石油技術(shù)開發(fā)有限公司