[实用新型]一种流体的导流驱动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种流体的导流驱动装置，可利用流体的动能为其它物体提供动力，适用于采矿或石油天然气钻井等技术领域。

背景技术

采矿行业常采用水射流系统来破碎大的岩石，在石油天然气钻井过程中，常采用高速射流进行井底岩屑的清洗和辅助机械破岩，以达到提高机械钻速的目的。这些行业的操作地点常位于数千米的井下。

脉冲射流作为一种改变井底流场的射流方式与连续射流在射流清岩和辅助破岩机理方面存在差异，脉冲射流具有更好的辅助破岩和清岩效果。合理的射流脉冲压力的变化不仅能够起到良好的井底清洗效果，还可能达到辅助破岩甚至直接水力破岩的目的。目前，可进行钻井应用的脉冲射流钻井技术主要通过在钻头和钻柱中间安装脉冲接头或在水眼末端安装脉冲喷嘴来实现脉冲。

脉冲接头结构相对复杂，安全可靠性差；接头中脉冲发生装置的能量由流体提供，脉冲发生装置将流体的动能转化为流体的脉冲能量，连续流体流经脉冲接头时会产生相对较高的压力损耗，从而增加地面机泵的工作压力；而且脉冲射流发生的位置距离钻头喷嘴至少0.5m左右，脉冲接头产生的脉冲射流不能直接作用于井底，脉冲射流经过钻头流道后实际作用于井底的脉冲效果会削弱。

脉冲喷嘴虽然能够将连续流体调整成脉冲流体，但脉冲效果相对较低。由于水眼孔径通常只有18mm，脉冲喷嘴的设计受到水眼孔径及自身强度要求的限制，产生的空化效果达不到最大化，随着井深的增加，井底围压增加，也会削弱脉冲喷嘴的脉冲效果，使得水力破岩和清洁井底的效果被削弱，提高机械钻速的程度也受到限制。

以上的脉冲射流工具为被动式结构，脉冲效果主要由流体流量和脉冲射流工具的内部结构决定，而脉冲射流工具的内部结构通常是固定的，无法根据现场情况及时进行改变。寻找新的脉冲射流产生方法和脉冲射流作用方式，对于提高机械钻速，缩短油气勘探周期，降低油气钻井成本具有非常重要的意义。主动产生脉冲的装置需要外部提供动力，而钻头位于数千米井下，从地面向井下输送动力不太现实，也很不可靠，脉冲装置的控制十分困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种流体的导流驱动装置，可以为深井下的装置提供动力。

为解决以上技术问题，本实用新型的一种流体的导流驱动装置，包括流体孔道，所述流体孔道中固定有导流板，所述导流板的上下端面之间设有斜向的导流孔，各所述导流孔以流体孔道的轴线为中心均匀分布；所述导流板的下方设有桨叶，所述桨叶通过平键安装在桨叶轴的顶部，且所述桨叶轴的上端头设有螺纹，所述桨叶的上下两端分别旋接有桨叶锁紧螺母将桨叶固定，所述桨叶轴的下端为动力输出端。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：当流体流过桨叶时，将驱动桨叶连续旋转，桨叶带动桨叶轴转动，桨叶轴可以为井下装置提供动力。流体从导流板上的斜向导流孔流过，将由垂直射流转变为旋转射流，并集中流体的水力能量，以较大的射流冲击力冲击在桨叶上，使桨叶的旋转更加轻盈灵活。

作为本实用新型的优选方案，所述导流板的上端面的圆周上均匀连接有至少三根连接杆，各所述连接杆相互平行且沿轴向向上延伸，各所述连接杆的上端连接在固定圈的下端面上，所述固定圈的上端面设有向外周翻出的凸缘，所述凸缘固定在流体孔道的台阶上。连接杆与固定圈形成花篮结构，导流板固定在花篮下方，上方安装的管柱可以压住固定圈的上端面，使导流板、连接杆与固定圈得以固定，防止脉冲压力上返时，波动压力推动导流板上移。

作为本实用新型的优选方案，所述连接杆、固定圈与所述导流板连为一体。连接杆、固定圈与导流板连为一体以使三者之间具有更好的刚性且安装更加方便。

作为本实用新型的优选方案，所述桨叶轴的中上部支撑在轴承装置上，所述轴承装置包括固定在流体孔道孔壁台阶上的轴承座，所述轴承座的内孔轴向中部安装有隔套，所述隔套的上下两端分别安装有推力轴承，所述推力轴承的外侧分别安装有密封套，上密封套的顶部与所述桨叶锁紧螺母之间支撑有上定位套，下密封套的底部与所述桨叶轴的轴肩之间支撑有下定位套；所述轴承座的上下端面的中心分别安装有轴承盖，所述上密封套和下密封套分别从所述轴承盖的中心孔中穿过。采用双推力轴承支撑，可以使桨叶轴的转动更加灵活稳定；采用隔套、上定位套、下定位套、上密封套和下密封套可以使桨叶轴得到很好的轴向定位。

作为本实用新型的优选方案，所述轴承盖的法兰边与所述轴承座的端面之间分别安装有O形圈，所述轴承盖的中心分别设有穹窿形油封腔，所述油封腔中分别设有油封。O形圈及油封可以阻止流体进入轴承空间，保证轴承润滑良好。

附图说明