[发明专利]一种盘阀式压力激发工具

说明书

本发明涉及一种盘阀式压力激发工具，用于高摩阻井眼下套管，连接在套管柱最下端，包括静阀壳体、动盘阀、止推轴承、预紧碟簧、锁紧螺套、涡轮轴、涡轮转子和涡轮定子等。静阀壳体和涡轮壳体螺纹连接组成工具外壳体，动盘阀上盘面与静阀壳体在其静阀盘处预压贴合，动盘阀由止推轴承支承，止推轴承由依次布置的预紧碟簧和锁紧螺套支承，锁紧螺套螺纹固定连接在所述静阀壳体内壁，涡轮转子固定在所述涡轮轴上，可随轴转动，涡轮定子固定在所述涡轮壳体上。当循环钻井液时，静阀盘和动盘阀在转动时，钻井液在盘阀处间断产生高压并形成间断推力，使下端套管柱处于振动状态，可有效降低套管柱所受摩阻力，提高套管下入能力。

技术领域

本发明涉及油气田井筒工程下套管工具技术领域，尤其涉及一种盘阀式压力激发工具。

背景技术

对于大位移井和长水平段水平井，常常因为工程问题导致井眼摩阻居高不下，为解决套管下入难问题，工程技术人员研究发展了多种办法和措施，如漂浮下套管和旋转下套管等技术，但由于成本高昂或受现工艺条件的限制，都存在局限性。研究表明，在以常规方法下套管的情况下，在因井眼高摩阻而使套管下入力与摩阻力处于相等的临界状态时，套管柱在沿轴线分布的受力总合力零点附近呈压缩状态，在套管柱末端若施加有效的振动推送力，将显著降低总合力零点以下套管柱所受摩阻力，进而解除这种阻碍套管下入的临界状态，显著提高套管下入能力。

发明内容

本发明的目的就是针对上述问题，提供了一种盘阀式压力激发工具，该工具固定连接在套管柱末端，通过循环钻井液，在工具内间歇产生高压，形成间断推力，使下端套管柱处于振动状态，可有效降低套管柱所受摩阻力，提高套管下入能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种盘阀式压力激发工具，包括静阀壳体、动盘阀、止推轴承、预紧碟簧、锁紧螺套、花键轴、涡轮轴、涡轮壳体、涡轮转子和涡轮定子；其中：静阀壳体是一筒状体，静阀壳体下端和涡轮壳体密闭连接组成工具外壳体，静阀壳体内侧上部设有静阀盘，静阀盘盘面上设有偏置的过流孔；动盘阀是一筒状体，上端是动阀盘，动阀盘盘面设有与静阀盘相同的偏置过流孔，动阀盘下部是缩径的盘阀柄，盘阀柄最下端内孔轴向设置内花键，在内花键靠上部位均布多个导流孔；止推轴承、预紧碟簧套装在盘阀柄的上部，并通过锁紧螺套与静阀壳体固定连接将动盘阀的动阀盘与静阀壳体静阀盘预压贴合；花键轴上端与动盘阀内花键插接配合；涡轮轴上端是与花键轴下端连接的压紧螺纹，压紧螺纹下部是转子安装轴，涡轮转子固定在涡轮轴上，对应的涡轮定子固定在涡轮壳体上，转子安装轴下部是圆柱空心体，在圆柱空心体位置均布多个导流槽，在导流槽下部的涡轮轴外侧设有轴承台阶；止推轴承与轴承台阶密闭配合将涡轮轴限定在涡轮壳体下端部。

上述方案进一步包括：

在涡轮转子下方的涡轮轴外自上而下依此设置有过流轴承、调整套、导流套。

所述静阀壳体静阀盘上下端面和过流孔壁面及阀盘下筒体内表面设有耐磨强化涂层，所述动盘阀上部柱状体外表面及过流孔内侧面是耐磨外强化涂层。

与涡轮轴配合的止推轴承通过轴承盖和轴承筒组成密闭结构，该密闭结构通过压力摩擦与涡轮壳体固定连接。

涡轮转子和涡轮定子为多组组合的涡轮节。

所述静阀壳体下部通过下连接螺纹与涡轮壳体连接，内侧上端设套管扣螺纹。

锁紧螺套与静阀壳体通过支撑螺纹固定连接。

所述锁紧螺套上端面是截面环状碟簧凸台，下端面均布多个矩形装卸槽，内孔下端部是喇叭口状导流口。

所述涡轮轴的转子安装轴侧面布置键槽，涡轮转子通过键固定在涡轮轴上。

涡轮轴下端面均布多个截面为矩形的工具槽。

本发明相对于现有技术，具有如下的有益效果：