[发明专利]一种单反馈通道涡流腔式压力脉冲发生装置

说明书

本发明提供了一种单反馈通道涡流腔式压力脉冲发生装置，涉及井下设备技术领域，包括外管，其两端螺接有上接头和下接头；单反馈通道涡流腔式射流振荡器设置于外管内，包括基板和盖板，单反馈通道涡流腔式射流振荡器包括与外管连通以形成供流体通过的流体通道的入口和出口，单反馈通道涡流腔式射流振荡器包括导流块，导流块设置在单反馈通道涡流腔式射流振荡器内以将单反馈通道涡流腔式射流振荡器分隔为射流振荡腔、涡流腔以及反馈通道，入口设置在射流振荡腔内，出口设置在涡流腔内，本发明结构简单，易于加工，坚固耐用，无需额外机构，只依靠内部流体通道设置，即可自激产生周期性的压力波动，频率与波动幅度均易调控，可有效提高井下作业效率。

技术领域

本发明涉及井下设备技术领域，特别涉及一种振荡射流式压力脉冲发生装置。

背景技术

随着各种地下资源勘探，地下空间开发工作的深入，钻井井身结构的复杂度不断增加，对钻井工程技术也提出了新的要求。水平井或定向井钻井过程中，在井下的长水平段及井眼曲率较大处会产生较大的摩阻，降低钻压的传递效率，摩阻大、钻压不足不仅会导致钻进速度降低影响钻进效率，还会增加对钻进工具的磨损，造成卡钻等井下复杂事故。为了解决如何提高水平井水平段长度和实现快速钻进等问题，在井下钻具中添加压力脉冲振荡减阻工具是目前常用的有效措施。添加振荡减阻工具后，会使钻柱在轴线方向上产生一定频率和振幅的蠕动，使滑动送钻时钻柱与井壁之间的静摩擦转变为滑动摩擦，减少管柱与井壁之间的摩阻，从而减少能量损失，防止托压的产生，提高钻进效率。

现有的压力脉冲发生装置主要采用剪切阀和旋转阀脉冲原理，其工作原理主要是通过形成定、转子过流面积周期性变化，从而使钻柱内的压力发生连续压力脉冲，进而脉冲压力波传递至振荡机构产生轴向振动。这些压力发生装置需要额外的电机供能，且结构复杂，易损零部件较多，在井下复杂条件下使用寿命有限。

发明内容

本发明提供了一种振荡射流式压力脉冲发生装置，其目的是为了解决现有技术中产生压力脉冲需要借助电机功能，以及易损零部件较多的问题。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种单反馈通道涡流腔式压力脉冲发生装置，包括：

外管，两端分别螺接有上接头和下接头；

单反馈通道涡流腔式射流振荡器，设置于所述外管内，所述单反馈通道涡流腔式射流振荡器包括基板和盖板，所述单反馈通道涡流腔式射流振荡器包括入口和出口，所述入口和出口分别与外管连通以形成供流体通过的流体通道，所述单反馈通道涡流腔式射流振荡器包括一导流块，所述导流块设置在所述单反馈通道涡流腔式射流振荡器内以将单反馈通道涡流腔式射流振荡器分隔为射流振荡腔、涡流腔以及连通射流振荡腔和涡流腔的反馈通道，所述入口设置在所述射流振荡腔内，所述出口设置在所述涡流腔内。

优选的，所述导流块为U型，所述入口设置在所述导流块的U型底部。

优选的，所述基板和所述盖板上设置有与入口和出口对应的入口槽和出口槽以引导流体进入单反馈通道涡流腔式射流振荡器。

优选的，所述入口为锥形、锥直型或者圆弧入口形中的一种。

优选的，所述单反馈通道涡流腔式射流振荡器的上端与所述上接头接触并密封，所述单反馈通道涡流腔式射流振荡器的下端与所述下接头抵接。

本发明的上述方案有如下的有益效果：

本发明结构简单紧凑，无运动件，采用单反馈通道，射流切换稳定性好，不易发生流道堵塞，只依靠内部流体通道设置，即可自激产生周期性的压力波动，与其他类型压力脉冲振荡减阻装置产生的脉冲压力相比，频率与压降易于调控，尺寸短，造斜率高，可有效提高井下作业效率。

附图说明

图1是本发明的内部结构示意图；

图2为图1中A-A剖面图；

图3为图1中B-B剖面图；