[发明专利]双向水力振荡器

说明书

本说明书提供了一种双向水力振荡器，包括：容纳有传动短节的外套筒；套设于传动短节外部的第一芯轴和第二芯轴，第一芯轴与第二芯轴之间形成液压腔，传动短节具有与液压腔相连的进液孔和泄流孔；为芯轴提供复位力的第一复位件；设置有与泄流孔对应的第一通孔的静阀；设置有与进液孔相连通的第二通孔的动阀；为动阀提供复位力的第二复位件；至少部分动阀能在第一位置和第二位置之间滑动穿设于传动短节内，位于第一位置时，动阀遮挡于泄流孔与第一通孔之间，位于第二位置时，第一通孔与泄流孔连通。本说明书提供过的双向水力振荡器能够产生两个方向的往复振荡作用，可大幅度作用在井底钻柱上的摩擦阻力，提高钻井效率。

技术领域

本申请涉及石油与天然气工程技术领域，尤其涉及一种双向水力振荡器。

背景技术

随着油气资源的开发的逐渐深入，水平井、大位移井等复杂结构井的钻井数量不断增加。相对于常规的直井而言，这些井型的井斜角较大，井眼在油层中水平延伸相当长一段距离，能够增大与油气层的接触面积，因此成为提高油井产能和采收率的重要手段。

水平井和大位移井内的管柱在自重作用下通常处于偏心状态，容易贴在井眼的底部，增加了管柱下行阻力，导致钻压无法及时有效地传递到钻头，致使机械钻速低，钻井成本高。随着井眼长度的增加，管柱上的摩阻值也随之增大，形成“托压”现象。当钻柱与井壁之间摩阻增大到一定程度时，容易引起钻柱扭曲变形，严重影响水平井和大位移井的中靶率及井眼质量。

现有技术中，通常在钻柱上增加井底振荡工具以产生一定的预期振动，从而使井底钻柱产生一定频率和振幅的周期性的振动，使送进过程中的钻柱的静摩擦变成动摩擦，这对于减小钻柱摩擦阻力、提高机械钻速等方面具有明显优势。井底振荡工具的振荡动力来源主要是靠钻柱内的压力波动，可以通过螺杆或者涡轮马达来驱动盘阀的连续转动调制振荡工具的水力脉冲腔内的压力波动，并作用在振荡芯轴上，以促使芯轴作往复运动。

然而，现有这些方式产生的压力波动只能够在单一方向上产生作用，使得井底振荡工具只能产生单一方向的往复振荡作用，这对于钻柱的降摩减阻效果，尚有不足。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本申请提供了一种双向水力振荡器，所述双向水力振荡器通过动阀来调节液压腔内的压力波动，并使得双向水力振荡器能够产生两个方向的往复振荡作用，能够大幅度作用在井底钻柱上的摩擦阻力，提高钻井效率。

为了达到上述目的，本申请提供的技术方案如下所述：

一种双向水力振荡器，包括：

容纳有传动短节的外套筒；

套设于所述传动短节外部的第一芯轴和第二芯轴，所述第一芯轴与所述第二芯轴之间形成液压腔，所述传动短节具有与所述液压腔相连的进液孔和泄流孔；

为所述芯轴提供复位力的第一复位件；

设置有与所述泄流孔对应的第一通孔的静阀；

设置有与所述进液孔相连通的第二通孔的动阀；

为所述动阀提供复位力的第二复位件；

至少部分所述动阀能在第一位置和第二位置之间滑动穿设于所述传动短节内，位于第一位置时，所述动阀遮挡于所述泄流孔与所述第一通孔之间，所述第二复位件和所述第一复位件蓄积弹性势能，位于第二位置时，所述第一通孔与所述泄流孔连通，所述第二复位件和所述第一复位件释放蓄积的弹性势能。

作为一种优选的实施方式，所述外套筒在其纵长延伸方向上具有相对的第一端和第二端，所述第一端和所述第二端均连接有防掉件，所述防掉件具有中心孔，所述芯轴的一端从所述中心孔穿设而出并固定连接有接头。