[实用新型]井下脉冲提速装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种脉冲提速装置，具体讲涉及一种利用转盘转动产生脉冲从而提高钻井效率的提速装置。

背景技术

钻井工程是通过钻井工具与技术建立地面与地下油藏的通道。随着深部油气层的不断发现，特别是深井和超深井的数量不断增加，钻井过程中遇到的复杂情况增多。尤其是，随着深度的增加，机械钻速下降幅度明显增大，直接影响到油田的开发速度和成本。

在影响钻头的机械钻速的因素中，压持效应是最主要的原因。压持效应，是在液柱压力作用下或钻头的牙轮的作用下，阻止了已与母体脱离的岩屑离开母体，造成在钻井过程中岩屑被重复破碎，导致钻速降低和破碎效率降低。为了减少压持效应对机械钻速的影响，现有技术提出了水力脉冲空化射流钻井技术。该技术是通过在钻头上部安装水力脉冲空化射流发生器。该发生器包括本体、弹性挡圈、导流体、叶轮座、叶轮、轴套和自激空化振荡腔。流体经挡圈和导流体形成的小孔进入叶轮座内的空腔冲击叶轮，叶轮旋转连续改变流道过流面积，进而产生脉冲射流，自激空化振荡腔强化和放大了脉冲射流。但现有技术由于流体流经的由挡圈和导流体形成的小孔的面积较小而且依靠叶轮旋转改变流道过流面积产生的脉冲效应很有限，导致脉冲幅度较小，不能更好的发挥脉冲射流的作用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能产生较强的脉冲效应、减少压持效应从而提高机械钻速的井下脉冲提速装置。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的井下脉冲提速装置，包括：

装置本体，包括上接头、下接头和连接上接头与下接头的容腔；

内设有导流孔的导流块，导流孔与上接头连通，导流块安装在容腔内；

转盘座，上端与导流块连接，内设有与导流孔连通的空腔；

转轴，与转盘座连接；

非对称转盘，设在转轴上且在空腔内转动；

振荡块，振荡块的上端与转盘座的下端连接，振荡块的内部设有自激振荡腔，所述自激振荡腔与空腔连通；

和压环，所述压环安装在装置本体的容腔内，与振荡块的下端连接。

与现有技术相比，本实用新型的井下脉冲提速装置具有以下优点。本实用新型的井下脉冲提速装置中的导流孔是由导流块直接形成，面积较大，单位时间内可流过的流体流量增加。另外，本实用新型的井下脉冲提速装置采用非对称转盘来代替叶轮，非对称转盘在流体冲击时能加速旋转，能产生较强的脉冲效应和增大脉冲幅度，较强的脉冲效应经过自激振荡腔后脉冲效应得到进一步增强，较强的脉冲射流能改善井下流场，更好地减少压持效应，减少岩屑的重复破碎，从而提高机械钻速，节约钻井成本。

作为本实用新型的一种改进，所述非对称转盘包括转盘本体，所述转盘本体中部设有用于安装转轴的转轴通孔，沿所述转盘本体的周面非均匀地设有第一凸起、第二凸起和第三凸起。通过非均匀设置的三个凸起，在转动时能增强脉冲效应。

作为本实用新型的一种优选，所述第一凸起和第二凸起位于穿过转盘本体的同一条中心线上，所述第一凸起与第二凸起的大小不等；所述第三凸起的中心线与穿过第一凸起和第二凸起的中心线垂直。通过设置大小不等和不对称的凸起，能促进非对称转盘的转动，从而增强脉冲效应。

作为本实用新型的另一种优选，所述第一凸起和第二凸起位于穿过转盘本体的同一条中心线上，所述第一凸起与第二凸起大小相等，所述第二凸起上设有至少一个流体可通过的通孔；所述第三凸起的中心线与穿过第一凸起和第二凸起的中心线垂直。通过设置通孔使得第一凸起和第二凸起的过流面积不同，流体冲击时产生的扭矩不相等从而能促进非对称转盘的转动，达到增强脉冲效应的目的。

作为本实用新型的另一种优选，所述自激振荡腔为上大下小的酒杯状。能减少能量损失，起到更好的增强脉冲效应的作用。

作为本实用新型的另一种改进，所述导流孔为锥形孔，所述导流孔的上端直径比下端直径大2～8mm，所述导流孔的下端直径与非对称转盘的长度相差0～10mm。导流孔流出的液体基本都能冲击到非对称转盘上，增加转盘的转速，使脉冲效应更强。

附图说明

图1所示是本实用新型的井下脉冲提速装置的一种实施例。

图2所示是本实用新型的井下脉冲提速装置中的非对称转盘的一种结构示意图。

图中所示：1、导流块，2、装置本体，2.1、上接头，2.2、下接头，3、非对称转盘，3.1、转盘本体，3.2、第一凸起，3.3、第二凸起，3.4、第三凸起，3.5、转轴通孔，3.6、通孔，4、转盘座，4.1、空腔，5、振荡块，5.1、自激振荡腔，6、压环，7、转轴。

具体实施方式