[发明专利]一种连续管钻井用过电缆涡轮振动减阻器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种连续管钻井技术领域，特别涉及一种连续管钻井用过电缆涡轮振动减阻器。

背景技术：

连续管钻井开始于上世纪90年代，到目前为止，全世界使用连续管钻井7000 余口，且每年增加750～850 口，应用越来越广泛。但由于连续管弯曲和连续管不旋转造成连续管钻井摩阻较大，限制了其应用范围；因此，减摩降阻成为连续管钻井扩大应用范围的关键。连续管钻井减摩降阻的思路是避免连续管屈曲和减小摩擦系数，主要措施包括使用大尺寸连续管、钻小尺寸井眼、在钻井液中添加减阻剂以及应用减摩工具等。

目前，国内尚没有连续管水平井钻井的现场应用。尽管目前用于石油钻井技术的轴向振动器种类很多，但这些振动器或多或少的存在一些缺点，不能较好的满足井下作业的需求，特别是连续管水平井钻井工况的特殊要求。主要原因有：（1）由于工具水眼与液压缸串联，因此电缆无法通过；（2）圆形截面弹簧的复位力差，振动效果不理想；（3）动力螺杆造价高且压降大，电缆无法通过。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种连续管钻井用过电缆涡轮振动减阻器，该装置实现了方便电缆通过，使工具串在轴向上产生高频率低振幅的振动，减少工具串与井眼之间的摩擦阻力。克服了现有轴向振动器电缆无法通过，振动效果不理想的不足。

本发明所采取的技术方案是：一种连续管钻井用过电缆涡轮振动减阻器，包括上接头、缸套、防转套、限位套、连接接头、涡轮主筒和下接头；上接头、缸套、防转套、连接接头、涡轮主筒和下接头从上至下顺次连接，中心管连接在上接头下端内侧，中心管上开有与缸套液压腔相连通的孔道，中心管与缸套之间安装有碟形弹簧，碟形弹簧上端顶在缸套的台阶处，碟形弹簧下端顶在挡套上，挡套下端安装过渡套，中心管通过键与防转套相连，中心管下端与限流套螺纹连接，限流套底端一侧开有月牙形旁通孔，旋转头能够通过旋转实现堵住或开通该月牙形旁通孔，旋转头下端内壁螺纹连接传动轴，电缆保护套穿过限流套、旋转头和传动轴，电缆保护套内装有电缆，叶轮通过卡簧固定在传动轴上，导轮紧固在涡轮主筒的内孔中，导轮通过硬质合金轴承固定在传动轴上。

上接头与缸套之间、中心管与缸套之间、缸套与防转套之间、防转套与连接接头之间、连接接头与涡轮主筒之间、涡轮主筒与下接头之间均通过O型密封圈进行密封。

本发明的有益效果是：本发明由于采用了碟形弹簧和涡轮装置做为压差动力源，因而具有降低螺杆压降和方便电缆通过的优点，使工具串在轴向上产生高频率低振幅的振动，减少工具串与井眼之间的摩擦阻力。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中A-A向剖面图。

图3为图1中B-B向剖面图。

具体实施方式：

如图1、图2、图3所示，一种连续管钻井用过电缆涡轮振动减阻器，包括上接头1、缸套4、防转套9、限位套10、连接接头11、涡轮主筒12和下接头22；上接头1、缸套4、防转套9、连接接头11、涡轮主筒12和下接头22从上至下顺次连接，中心管3连接在上接头1下端内侧，中心管3上开有与缸套4液压腔相连通的孔道，泥浆通过中心管3上的小孔进入液压腔中，当压差达到最大值时，推动缸套4沿中心管3表面下行并压缩碟形弹簧5。中心管3与缸套4之间安装有碟形弹簧5，碟形弹簧5上端顶在缸套4的台阶处，碟形弹簧5下端顶在挡套6上，挡套6下端安装过渡套7，当压差达到最小值时，碟形弹簧5依靠挡套6、过渡套7为反作用支点，向上释放能量，反向推动缸套4沿中心管3表面上行恢复原始状态。中心管3通过键8与防转套9相连，中心管3下端与限流套13螺纹连接，限流套13底端一侧开有月牙形旁通孔，旋转头14能够通过旋转实现堵住或开通该月牙形旁通孔，旋转头14在涡轮的作用下产生旋转，周期性的堵住限流套13的月牙形旁通孔，在连续循环的泥浆的作用下，产生一定频率的压差。旋转头14下端内壁螺纹连接传动轴15，电缆保护套20穿过限流套13、旋转头14和传动轴15，电缆保护套20内装有电缆21，叶轮19通过卡簧18固定在传动轴15上，导轮17紧固在涡轮主筒12的内孔中，导轮17通过硬质合金轴承16固定在传动轴15上。当泥浆通过叶轮19时，在旋转力的作用下，通过硬质合金轴承16，传动轴15相对于导轮17产生旋转，同时带动旋转头14做旋转运动。上接头1与缸套4之间、中心管3与缸套4之间、缸套4与防转套9之间、防转套9与连接接头11之间、连接接头11与涡轮主筒12之间、涡轮主筒12与下接头22之间均通过O型密封圈2进行密封。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。