[发明专利]一种井下水力振荡器

说明书

本发明涉及一种井下水力振荡器，属石油井下设备技术领域。它由振动短节和振荡短节构成，振动短节由芯轴、上接头、下接头、外管、中间接头和活塞构成，外管的一端装有下接头，外管的另一端螺纹安装有上接头，外管内设置有芯轴，芯轴的一端延伸至上接头外端，外管内的芯轴上通过隔套和推板安装有碟簧。该井下水力振荡器结构简单，安装方便，具有径向尺寸小，水平钻井稳定性好，能有效防止托压的问题，减少了摩擦造成的能量损失，降低了摩阻，由此提高了水平井作业的效率。特别适用于长水平、大斜度及多分支水平井等作业使用。

技术领域

本发明涉及一种井下水力振荡器，属石油井下设备技术领域。

背景技术

近年来，随各大油田勘探技术的不断深入，油井井身结构复杂度逐渐增加，长水平、大斜度及多分支水平井等的数量增加等问题对钻井工程提出了新的现实要求，使水力振荡器等工具的发展空间和需求得到了提升。就如何提高水平井水平段长度和实现快速钻进等问题成为了石油产业相关研究关注的焦点。复杂的井身结构，不仅对钻井技术和方法提出了较高的要求，而且较大的井斜角使石油钻杆柱与井壁间的摩擦阻力明显增大，降低了钻压的传递效率，影响了机械钻进速度。国内外学者就如何提高水平井中水平段长度和实现快速钻进等问题进行了大量的研究工作。井下动力钻具如水力振荡器等由于具有提高机械钻速、增加单只钻头进尺、便于定向控制井眼轨迹并且能使滑动送钻时钻柱与井壁之间的静摩擦转变为滑动摩擦以减小摩阻等诸多优点，使其发展空间和需求得到了大大的提升，也得到了广大科研工作者的高度关注。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种能够有效减小钻柱与井壁之间的摩擦阻力、避免卡钻事故的发生，进而提高钻井效率的井下水力振荡器。

本发明的技术方案是：

一种井下水力振荡器, 它由振动短节和振荡短节构成，振动短节和振荡短节之间相互螺纹连接，其特征在于：所述的振动短节由芯轴、上接头、下接头、外管、中间接头和活塞构成，外管的一端通过中间接头螺纹安装有下接头，外管的另一端螺纹安装有上接头，外管内设置有芯轴，芯轴的一端延伸至上接头外端，外管内的芯轴上通过隔套和推板安装有碟簧；中间接头内的芯轴上通过芯轴中接头和芯轴下接头安装有活塞，活塞外周与中间接头内壁滑动连接；振动短节通过下接头与振荡短节螺纹连接。

所述的芯轴为变径管状体，芯轴与上接头之间为滑动连接。

所述的芯轴中接头与芯轴螺纹连接；芯轴中接头的一端与芯轴下接头螺纹连接，芯轴中接头的另一端与推板接触连接。

所述的推板与外管内壁滑动连接。

所述的上接头和；中间接头的圆周上分别设置有平衡孔。

所述的振荡短节由外管体、花键套、振荡短节接头、射流元件、缸套、活塞杆、振荡活塞、花键轴、旋转套、振荡盘和缸盖构成，外管体的一端与振动短节的下接头螺纹连接；外管体的另一端通过花键套螺纹安装有振荡短节接头；外管体内一端通过安装座固装有射流元件, 射流元件一侧的外管体内通过缸套和缸盖安装有活塞杆，活塞杆的一端端头通过固定螺母安装有振荡活塞；活塞杆的另一端延伸至缸盖外端；花键套和振荡短节接头内通过旋转套安装有花键轴；旋转套的内壁上和与其对应的花键轴圆周上设置有螺旋弹道，螺旋弹道内设置有旋转钢球；旋转套一侧的花键轴上通过同步套安装有滑动钢球，花键轴与活塞杆螺纹连接。

所述的花键轴上设置有花键轴中心孔，花键轴中心孔一端的花键轴圆周上径向设置有连通孔，连通孔与花键轴中心孔连通。

所述的旋转套为筒状体，旋转套的一端端口上固装有振荡盘，振荡盘上偏心设置有液流口。

所述的振荡盘一侧的振荡短节接头的中心孔内设置有堵板，堵板上偏心设置有液流孔，液流口与液流孔滑动密封连接。