一種立閥結(jié)構(gòu)的新型水力振蕩器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種立閥結(jié)構(gòu)的新型水力振蕩器，屬石油、天然氣開采鉆井工具技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在水平井和大位移井中，隨著入井深度增加，鉆柱與井壁之間的摩擦力逐漸增大導(dǎo)致鉆壓損失，也不利于機械鉆速的提高，同時還會嚴(yán)重影響鉆井的靶徑及井眼質(zhì)量，這也是制約水平井技術(shù)發(fā)展的一個重要因素。對于定向井和水平井而言，高摩阻還會形成彎曲井眼，從而造成鉆機鉆達最大深度的能力降低，特別在水平井鉆井過程中，鉆具在井眼曲率較大的井段，或在過長水平段會產(chǎn)生較大摩阻、托壓現(xiàn)象，無法有效施加鉆壓。水力振蕩器可使鉆井柱產(chǎn)生高頻率、小振幅的周期性振動，使鉆進過程中的靜摩擦阻力變成動摩擦阻力。有效解決摩阻大以及托壓現(xiàn)象。水力振蕩器具有減摩阻，提高機械鉆速，增加水平進尺和縮短鉆進周期的特點，目前在油田開發(fā)中已得到越來越廣泛的應(yīng)用。不過現(xiàn)有水力振蕩器存在以下不足:受結(jié)構(gòu)限制，鉆速與振動頻率為1:2，無法產(chǎn)生較高振蕩頻率以滿足鉆井要求;脈沖幅值提升受限，無法產(chǎn)生較高幅值脈沖。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于，提供一種采用立閥，轉(zhuǎn)速與振動頻率比例可調(diào)，有效降低摩阻，提高鉆井效率，降低鉆井成本，使用壽命長的立閥結(jié)構(gòu)的新型水力振蕩器;解決現(xiàn)有技術(shù)轉(zhuǎn)速與軸向振動頻率比例不可調(diào)，以及脈沖幅值提升受限的問題。
[0004]本實用新型是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的的
[0005]該立閥結(jié)構(gòu)的新型水力振蕩器由振蕩短節(jié)、動力短節(jié)構(gòu)成，其特征在于:振蕩短節(jié)通過短節(jié)與動力短節(jié)連接;振蕩短節(jié)由花鍵軸、連接套、密封件、振蕩短節(jié)外殼、蝶形彈簧組成;動力短節(jié)由定位套、扶正軸承、渦輪轉(zhuǎn)子、渦輪定子、動力短節(jié)外殼、外殼內(nèi)凸塊、調(diào)整套A、擋流頭、限流套、調(diào)整套B、止推軸承、渦輪軸、下接頭組成;動力短節(jié)外殼內(nèi)制作有外殼內(nèi)凸塊。
[0006]所述的振蕩短節(jié)的花鍵軸與連接套滑動連接，花鍵軸與連接套間安裝有密封件；連接套通過螺紋與振蕩短節(jié)外殼連接;花鍵軸與振蕩短節(jié)外殼形成的環(huán)形空間內(nèi)安裝有蝶形彈簧。
[0007]所述的蝶形彈簧安裝在花鍵軸與振蕩短節(jié)外殼形成的環(huán)形空間內(nèi)，簡諧壓力波傳遞到蝶形彈簧，帶動振蕩短節(jié)外殼在軸向產(chǎn)生簡諧振動。
[0008]所述的動力短節(jié)的動力短節(jié)外殼與短節(jié)通過螺紋連接;定位套通過螺紋與禍輪軸的左端連接，定位套作軸向定位;渦輪軸上安裝有渦輪轉(zhuǎn)子和渦輪定子;渦輪軸上安裝有扶正軸承、止推軸承;止推軸承左側(cè)安裝有擋流頭、限流套;下接頭與動力短節(jié)外殼通過螺紋連接，下接頭與鉆桿連接。
[0009]所述的外殼內(nèi)凸塊至少有三塊，呈120°均勻分布構(gòu)成動定立閥，與渦輪軸上相應(yīng)流道口對應(yīng)，隨渦輪軸轉(zhuǎn)動周期性改變過流面積，產(chǎn)生簡諧壓力脈沖帶動振動短節(jié)作周期性軸向振動。
[0010]所述的外殼內(nèi)凸塊與渦輪軸配合，通過調(diào)整外殼內(nèi)凸塊的數(shù)量及渦輪軸流道口的數(shù)量，可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速與振動頻率的比例。
[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果在于
[0012]該立閥結(jié)構(gòu)的新型水力振蕩器通過調(diào)整外殼內(nèi)凸塊和渦輪軸流道口的數(shù)量實現(xiàn)轉(zhuǎn)速與振動頻率比可調(diào)節(jié);通過均勻分布的外殼內(nèi)凸塊形成動定立閥，無需采用橡膠元件，可產(chǎn)生大的壓力脈沖幅值。外殼內(nèi)凸塊與渦輪軸上相應(yīng)流道口對應(yīng)，隨渦輪軸轉(zhuǎn)動周期性改變過流面積，產(chǎn)生簡諧壓力脈沖帶動振動短節(jié)作周期性軸向振動。有效降低摩阻，提高鉆井效率，降低鉆井成本，使用壽命長。解決了現(xiàn)有技術(shù)轉(zhuǎn)速與軸向振動頻率比例不可調(diào)，以及脈沖幅值提升受限的問題。
【附圖說明】
[0013]圖1為一種立閥結(jié)構(gòu)的新型水力振蕩器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為一種立閥結(jié)構(gòu)的新型水力振蕩器的振蕩短節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為一種立閥結(jié)構(gòu)的新型水力振蕩器的動力短節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1、振蕩短節(jié)，2、短節(jié)，3、動力短節(jié)；
[0017]101、花鍵軸，102、連接套，103、密封件，104、振蕩短節(jié)外殼，105、蝶形彈簧；
[0018]301、定位套，302、扶正軸承，303、渦輪轉(zhuǎn)子，304、渦輪定子，305、動力短節(jié)外殼，306、外殼內(nèi)凸塊，307、調(diào)整套A，308、擋流頭，309、限流套，310、調(diào)整套B，311、止推軸承，312、渦輪軸，313、下接頭。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細(xì)描述:
[0020]該立閥結(jié)構(gòu)的新型水力振蕩器由振蕩短節(jié)1、短節(jié)2、動力短節(jié)3構(gòu)成，其特征在于:振蕩短節(jié)1通過短節(jié)2與動力短節(jié)3連接;振蕩短節(jié)1由花鍵軸101、連接套102、密封件103、振蕩短節(jié)外殼104、蝶形彈簧105組成;動力短節(jié)3由定位套301、扶正軸承302、渦輪轉(zhuǎn)子303、渦輪定子304、動力短節(jié)外殼305、外殼內(nèi)凸塊306、調(diào)整套A307、擋流頭308、限流套309、調(diào)整套B310、止推軸承311、渦輪軸312、下接頭313組成；動力短節(jié)外殼305內(nèi)制作有外殼內(nèi)凸塊306。
[0021]所述的振蕩短節(jié)1的花鍵軸101與連接套102滑動連接，花鍵軸101與連接套102間安裝有密封件103;花鍵101用于傳遞扭矩。連接套102通過螺紋與振蕩短節(jié)外殼104連接;花鍵軸101與振蕩短節(jié)外殼104形成的環(huán)形空間內(nèi)安裝有蝶形彈簧105。
[0022]簡諧振動壓力波傳遞到蝶形彈簧105，帶動振蕩短節(jié)外殼104在軸向產(chǎn)生簡諧振動。
[0023]所述的動力短節(jié)3的動力短節(jié)外殼305與短節(jié)2通過螺紋連接;定位套301通過螺紋與渦輪軸312的左端連接，定位套301作軸向定位;渦輪軸312上安裝有渦輪轉(zhuǎn)子303和渦輪定子304;鉆井液驅(qū)動渦輪帶動渦輪軸312旋轉(zhuǎn)。渦輪軸312上安裝有扶正軸承302、止推軸承311;止推軸承311左側(cè)安裝有擋流頭308、限流套309;擋流頭308與限流套309組成限流裝置，允許少量流體流入止推軸承311，可起到潤滑