[发明专利]液动减阻器

说明书

本发明提供了一种液动减阻器，包括由上至下顺次连接的上接头、壳体和下接头，上接头、壳体和下接头均为上下贯通且内部中空的管状结构，壳体的内部设有转子和盘阀组件，转子能转动的设置在壳体的内部，转子的外壁与壳体的内壁贴合接触，盘阀组件位于转子的下方，且盘阀组件分别与转子和下接头连接。本发明提供的液动减阻器能将钻柱与井壁或套管壁之间的滑动摩擦改变为振动摩擦，从而减少钻柱与井壁或套管壁之间的摩阻，以保证钻磨速度以及油管的正常起下。

技术领域

本发明涉及井下工具技术领域，尤其是指一种液动减阻器。

背景技术

在石油、天然气及煤气钻井及开发过程中，现阶段各种技术已趋于成熟，定向井、水平井、丛式井等越来越广泛地应用，这类井身结构的设计能更好更准确地钻至理想的靶位，提高石油开采的效率和产量，最大限度地节约开采成本。

然而，定向井、水平井在施工过程中也有不少困难，比如钻井时钻压施加困难、完井时油管起下困难、磨桥塞也不能有效地施加钻压等。其根本原因在于：在定向井、水平井中，由于存在长距离的井身水平走向，使大部分钻柱或油管管柱平躺在井眼内，其中大部分的钻井或下放压力被消耗在克服钻柱的摩擦阻力上，所以地面设备很难给钻头施加足够的压力用以破碎岩石或铣磨桥塞；同时，地面操作工程师也很难弄清楚钻头处的精确压力，导致钻磨速度受到很大的限制。另外，在完井的油管作业中，由于油管本身重量较轻、挠性很大，在条件恶劣的情况下甚至会出现油管下不下去，无法下至设计井深处，特别是连续油管作业时更明显。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过改变钻柱与井壁或套管壁之间的摩擦形式来降低摩阻，从而保证钻磨速度以及油管的正常起下。

为达到上述目的，本发明提供了一种液动减阻器，其中，所述液动减阻器包括由上至下顺次连接的上接头、壳体和下接头，所述上接头、所述壳体和所述下接头均为上下贯通且内部中空的管状结构，所述壳体的内部设有转子和盘阀组件，所述转子能转动的设置在所述壳体的内部，所述转子的外壁与所述壳体的内壁贴合接触，所述盘阀组件位于所述转子的下方，且所述盘阀组件分别与所述转子和所述下接头连接；

所述转子的外壁上呈螺旋状盘绕凹设有多条螺旋流道，所述螺旋流道连通位于所述转子上方的所述壳体的内部以及位于所述转子下方的所述壳体的内部；

所述盘阀组件包括上盘阀和下盘阀，所述上盘阀与所述转子连接，所述下盘阀与所述下接头连接，所述上盘阀的下表面与所述下盘阀的上表面贴合接触，所述上盘阀上设有上斜向流道，所述上斜向流道的上端口的中心位于所述上盘阀的轴线上，且所述上斜向流道的轴线与所述上盘阀的轴线之间具有夹角，所述下盘阀上设有下斜向流道，所述下斜向流道的下端口的中心位于所述下盘阀的轴线上，所述下斜向流道的轴线与所述下盘阀的轴线之间具有夹角，所述螺旋流道、所述上斜向流道及所述下斜向流道由上至下顺次连通。

如上所述的液动减阻器，其中，所述转子由上至下包括一体成型的第一段、第二段和第三段，所述上盘阀连接于所述第三段的下端面上，所述第一段的直径小于所述第二段的直径，所述第二段的上端的外壁面形成由上至下直径渐扩的上过渡面，所述第三段的上端直径小于所述第二段的直径，所述第二段的下端的外壁面形成有由上至下直径渐缩的下过渡面，多条所述螺旋流道凹设在所述第二段的外壁上，且多条所述螺旋流道分别贯穿所述上过渡面和所述下过渡面，所述第三段的下端的外壁与所述壳体的内壁贴合接触，在所述第三段的外壁上，所述第三段的上端与所述第三段的下端之间形成有由上至下直径渐扩的环面，所述环面、所述壳体的内壁、所述第三段的上端的外壁以及所述上过渡面围合形成下环腔，所述第三段的下端内部设有通道，所述通道与所述上斜向流道连通，所述环面上开设有连通所述下环腔与所述通道的通孔。