[实用新型]水力震荡器的变流结构

说明书

技术领域

本实用新型属于石油钻井设备领域，特别涉及一种水力震荡器的变流结构。

背景技术

在石油钻井施工过程中，水平井水平段过长会造成钻柱摩阻大、拖压严重，钻压无法顺利施加到钻头上的情况，严重影响钻井施工速度。

针对这种情况，水力震荡器可以利用钻井液动力驱动，产生震动，从而减小水平段钻柱摩阻，使钻压能够顺利施加到钻头，提高水平段钻井的速度。

水力震荡器在使用过程中，需要周期性改变钻井液的流入工具的流量，以产生液压脉冲，现有技术中用于产生液压脉冲的设备，主要是依靠工具整体内腔液体体积的改变来实现。但其结构复杂，加工难度高，井下可靠性低。

实用新型内容

为解决现有技术中依靠工具整体内腔液体体积改变而产生液压脉冲，结构复杂、加工难度高，且井下可靠性低等缺陷，本实用新型提供一种水力震荡器的变流结构，它具有结构简单，更换方便，井下性能可靠等优点。

本实用新型通过如下技术方案实现：

一种水力震荡器的变流结构，包括变流座和变流环，变流座与变流环的端面相贴合，变流座为具有内孔的柱状结构，变流环为相对于变流座的偏心结构，并绕轴旋转；变流环外径小于与其接触的变流座一端的外径，变流环内径小于变流座的内径。

进一步的，变流座包括底座和硬质合金座，硬质合金座为环状结构，嵌在变流座接触变流环一端的环形凹槽内，硬质合金座与底座同轴，硬质合金座的内径小于所述变流环的外径。

进一步的，底座和硬质合金座通过过盈配合连接或铜焊接。

进一步的，变流环内孔为正多边型或圆形。

本实用新型采用具有偏心量的变流环，变流环绕轴旋转时，流经整个结构的液流流量产生变化，进而使得过流面积发生改变，从而产生变流作用，形成液压脉冲。其中变流座在与变流环接触的一端开有环状凹槽，内嵌硬质合金座，减缓变流环长时间旋转对变流座的损害，延长变流座的使用寿命。变流环的内孔可采用正多边形或圆形，保证整个结构内部过流稳定，且便于加工。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图；

其中，1：底座；2：硬质合金座；3：变流环。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型提供一种水力震荡器的变流结构，适用于石油钻井用水力震荡器。包括变流座和变流环3，变流座与变流环3的端面相贴合，变流座为具有内孔的柱状结构，变流环3为相对于变流座的偏心结构，并绕轴旋转。当液流流经水力震荡器时，变流环3绕轴旋转。由于变流环3相对变流座具有一个偏心量，所以流经整个结构的液流流量随变流环3的旋转发生变化，进而使得过流面积发生改变，从而产生变流作用，形成液压脉冲。变流环3外径小于与其接触的变流座一端的外径，变流环3内径小于变流座的内径。变流环3的内径小于变流座的内径，液体由变流环3流向变流座，由于变流环3相对于变流座做偏心旋转，使进入变流座的液体体积变化，从而产生变流作用。

在上述变流结构的基础上，变流座包括底座1和硬质合金座2，硬质合金座2为环状结构，嵌在变流座接触变流环3一端的环形凹槽内，硬质合金座2与底座1同轴，硬质合金座2的内径小于所述变流环3的外径。将变流座的整体结构变成底座1和硬质合金座2的组合，变流环3与变流座的接触面同时包括底座1和硬质合金座2的一部分。由于硬质合金座2相比于底座1具有更好的耐磨性，故变流环3会将硬质合金座2磨平之后继续磨损底座1，从而减缓了变流环3长时间旋转对变流座的损害。配合延展性和韧性较好的底座1，可以很好地改善变流座受力条件，不仅具有较好的抵抗液流的冲击作用，同时具有良好的抵抗变流环磨损的耐磨性能，延长了变流座的使用寿命。

其中，底座1和硬质合金座2可以通过过盈配合连接或铜焊接，使得硬质合金座2和底座1之间紧密连接，既不存在缝隙，也不易脱离，保证变流结构的稳定性和可靠性。

本实用新型的变流结构安装在水力震荡器的马达体和转换短节连接处，其中变流座以焊接或者镶嵌的方式安装在转换短节头部，变流环3以焊接或者镶嵌的方式安装在转子头部。当转子由水力引起转动时，变流环3开始绕轴旋转。

另外，变流环3的内孔形状也可以采用正多边形或圆形。圆形和正多边形均能保证整个变流结构内部过流稳定，且便于加工。