[实用新型]涡轮振荡器

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种在大斜度井、水平井等复杂结构井开采中有效增加钻头钻压以提高钻进速度的钻井用水力振荡器。

背景技术

目前公知的水力振荡器是以单螺杆作为振荡动力马达。由于单螺杆转子在定子内高速旋转，导致定子内胶筒寿命大大缩短，发生脱胶刺坏现象，不能满足现场需要。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有水力振荡器单螺杆振荡马达使用寿命短，定子加工难度大等问题，提供一种简化振荡器结构、提高使用寿命的涡轮振荡器。

本实用新型的目的是这样实现的：涡轮振荡器，包括由下至上依次螺纹连接的下接头、外筒、上接头，在所述下接头的上端内螺纹连接下阀片座，下阀片座的上端设置下阀片，下阀片上设置半圆弧形下阀片孔；在所述外筒内设置转子芯轴，转子芯轴的下端直径大于上端直径，在转子芯轴的下端轴向设置盲孔，在盲孔内螺纹连接上阀片座，在上阀片座的下端连接上阀片，上阀片上设置半圆弧形上阀片孔，上阀片对应设置在下阀片的上方；在所述转子芯轴的上端与外筒之间设置涡轮定子和涡轮转子，涡轮定子通过定子锁紧环固定在外筒的内壁，涡轮转子通过锁紧螺母固定在转子芯轴上；在所述涡轮转子下方的转子芯轴与外筒之间形成环腔，在转子芯轴上设置心轴通孔，心轴通孔将环腔与转子芯轴的盲孔相连通。

本实用新型的工作原理：在钻井过程中，水泥浆经过涡轮定子导流冲击转子叶片，使涡轮转子高速旋转，带动转子芯轴旋转，进而带动阀片旋转。由于下阀片固定不动，故阀片通孔一会重叠，一会关闭，即流动通道面积由大到小再由小到大周期变化。周期性相对运动造成流体流经工具的截面积(最大值和最小值)周期性的变化。

当阀片孔处于最小时，流体通过工具的截面积为最小，通过工具后就产生一个最大的压力降；当阀片孔处于最大时，流体通过工具的截面积最大，所以产生的压降最小；截面积周期性变化导致上游压力同步的周期变化。

由于压力时大时小，在钻具内产生的向下推力也就时大时小，同时在钻具的弹性作用下，造成与工具连接的其它钻井工具在轴向上产生往复运动，形成振荡。使钻具在井底暂时的静摩擦变成了动摩擦，降低了摩擦阻力，所以工具可以有效的减少因井眼轨迹而产生的钻具拖拉现象，同时对其下部钻具产生周期性加压，实现快速钻进。

本实用新型具有以下特点：

1.结构简单，寿命长，性能稳定。

2.改变钻头的加压方式。把单纯的机械式加压改为机械与液力相结合的加压方式，为钻头提供真实、有效的钻压；

3.避免在大斜度井段钻进时发生假钻压和钻具弯曲现象，消除大斜度井、水平井受到钻具重力分力、浮力和摩擦阻力的影响，获得真实、稳定的钻压；

4.减少摩阻，防止托压。振荡器在钻进过程中使其上下钻具在井眼产生纵向的往复运动，使钻具在井下的静摩擦变成动摩擦，大大降低了摩擦阻力，工具可以有效地减少因井眼轨迹而产生的钻具托压现象，保证有效的钻压。

作为本实用新型的改进，所述涡轮定子包括定子安装座和定子叶片，定子安装座固定在外筒的内壁，定子叶片固定在定子安装座的内周；所述涡轮转子包括转子安装座和转子叶片，转子安装座固定在转子芯轴上，转子叶片固定在转子安装座的外周，并且转子叶片设置在定子叶片的下方。

为了使转子芯轴居中在外筒内，在所述外筒与转子芯轴下端之间设置扶正钢珠，在转子芯轴上设置钢珠安装槽，扶正钢珠设置在钢珠安装槽内。

为了保证密封性，在所述下接头与下阀片座之间、在转子芯轴与上阀片座之间均设置第一O型密封圈，在外筒的上端与上接头之间、外筒的下端与下接头之间均设置第二O型密封圈。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图。

图2为下阀片的结构示意图。

图3为图2的俯视图。

具体实施方式

如图1所示，涡轮振荡器包括由下至上依次螺纹连接的下接头10、外筒3、上接头1，在外筒3的上端与上接头1之间、外筒3的下端与下接头10之间均设置第二O型密封圈13。