[发明专利]一种涡轮式井下水力振荡器

说明书

本发明涉及一种涡轮式井下水力振荡器，属石油井下设备技术领域。包括上壳体、下壳体、上接头、下接头、花键套和中间接头，上壳体和下壳体之间通过中间接头相互螺纹连接，下壳体的端头螺纹安装有下接头，上壳体的端头通过花键套螺纹安装有上接头；下壳体内通过涡轮轴端帽和推力轴承装有涡轮轴。该水力振荡器采用涡轮驱动，没有偏心运动引起的横向振动，对LWD、MWD等工具的信号采集工作不产生影响；通过自身轴向的周期性高频蠕动，使钻柱与井壁之间的摩擦条件发生变化、钻柱弹性送钻的瞬时滑动摩擦系数的增长速度降低，从而降低摩阻、提高机械钻速。

技术领域

本发明涉及一种涡轮式井下水力振荡器，属石油井下设备技术领域。

背景技术

近年来，随各大油田勘探技术的不断深入，油井井身结构复杂度逐渐增加，长水平、大斜度及多分支水平井等的数量增加等问题对钻井工程提出了新的现实要求，使水力振荡器等工具的发展空间和需求得到了提升。就如何提高水平井水平段长度和实现快速钻进等问题成为了石油产业相关研究关注的焦点。复杂的井身结构，不仅对钻井技术和方法提出了较高的要求，而且较大的井斜角使石油钻杆柱与井壁间的摩擦阻力明显增大，降低了钻压的传递效率，影响了机械钻进速度。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种由涡轮驱动，且耐高温、磨损能力强，以改善钻压传递效果的涡轮式井下水力振荡器。

本发明的技术方案是：

一种涡轮式井下水力振荡器，包括上壳体、下壳体、上接头、下接头、花键套和中间接头，其特征在于：上壳体和下壳体之间通过中间接头相互螺纹连接，下壳体的端头螺纹安装有下接头，上壳体的端头通过花键套螺纹安装有上接头；下壳体内通过涡轮轴端帽和推力轴承装有涡轮轴，涡轮轴上通过扶正轴承A和扶正轴承B装有涡轮组件，推力轴承一端的下壳体内通过阀座安装有阀盘；阀盘与涡轮轴螺纹连接；涡轮轴端帽一侧的上壳体内安装有台阶轴，台阶轴上通过台阶轴端帽装有活塞，活塞一侧的台阶轴上装有蝶形弹簧，蝶形弹簧与活塞接触连接。

所述的扶正轴承A通过涡轮轴端冒与涡轮轴螺纹固定，扶正轴承B通过涡轮轴轴肩固定在涡轮轴上。

所述的阀座与下接头螺纹连接。

所述的阀盘和阀座上分别设有两个对应的过流孔，阀盘和阀座的过流孔端面之间设置有间隙。

所述的花键套与台阶轴螺纹连接。

所述的台阶轴与上接头螺纹连接。

所述的上壳体与花键套螺纹连接。

所述的上壳体上设有排液孔。

本发明技术方案与现有技术相比的有益效果在于：

该水力振荡器的主体结构由纯金属零件组成，没有橡胶衬套等对高温比较敏感的元器件，在深井和超深井中也能有较好的工作性能；采用涡轮驱动，没有偏心运动引起的横向振动，对LWD、MWD等工具的信号采集工作不产生影响；通过自身轴向的周期性高频蠕动，使钻柱与井壁之间的摩擦条件发生变化、钻柱弹性送钻的瞬时滑动摩擦系数的增长速度降低，从而降低摩阻、提高机械钻速；轴承负载小，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的阀盘的截面结构示意图；

图3为本发明的阀座的截面结构示意图；

图4为图1中的A处放大结构示意图；

图5为图1中的B处放大结构示意图。