[发明专利]一种振荡器系统及其运动描述方法

说明书

本发明公开了一种振荡器系统及其运动描述方法，振荡器由第一马龙头、第二马龙头、马龙头连接套、仪表上接头、电机外筒、电机定子、电机转子、电机轴、电机轴承、双公接头、连接轴套、偏心轴外套、偏心轴、偏心轴承、端部接头、堵头组成，井口悬挂点O视为铰接，第一马龙头通过连接绳索连接井口悬挂点O，电机带动偏心轴转动，使振荡器产生震荡。视振荡器悬挂处O为球铰连接，以此为原点，建立静坐标系、动坐标系，并进行静、动坐标系之间的坐标变换。本发明的有益效果是通过构造振荡器并将其运动方式进行描述，为探索评估振荡器对套管水泥固实效果奠定理论基础。

技术领域

本发明属于钻井技术领域，涉及一种振荡器系统及其运动描述方法。

背景技术

在钻井完井过程中，灌注水泥固实套管的质量将直接影响着完井后套管的工作质量。若固井水泥分布不均匀不密实，就会造成套管受力不均匀而易于发生破损。因此，灌注水泥如何达到均匀密实的效果，一直是完井工作者关心的问题。为此，人们设计了不同的振荡器下入套管中，以图通过振荡器的摆动冲击套管激起套管振动进而促使套管外水泥波动，达到固井水泥分布均匀密实效果。但对此缺乏理论分析验证支撑，资料少见。本文试图通过对振荡器在直井套管中的运动和对套管的作用主要行为，进行模拟分析，探索分析振荡器对套管水泥固实效果的评估方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种振荡器系统及其运动描述方法。本发明的有益效果是通过构造振荡器并将其运动方式进行描述，为探索评估振荡器对套管水泥固实效果奠定理论基础。

本发明所采用的技术方案是振荡器由第一马龙头、第二马龙头、马龙头连接套、仪表上接头、电机外筒、电机定子、电机转子、电机轴、电机轴承、双公接头、连接轴套、偏心轴外套、偏心轴、偏心轴承、端部接头、堵头组成，井口悬挂点O视为铰接，第一马龙头通过连接绳索杆连接井口悬挂点O，电机带动偏心轴转动，使振荡器产生震荡。

进一步，描述振荡器在套管和泥浆中的运动行为，视振荡器悬挂处O为球铰连接，以此为原点，建立如下坐标系：

静坐标系：Oxyz：O在井口，x朝北，y朝东，z向下，其单位正向矢量分别为i、j、k；

动坐标系：Ox₁y₁z₁：z₁沿振荡器的轴线向下，x₁、y₁在O处振荡器横截面内，x₁与x共铅垂面，y₁由j₁＝k₁×i₁确定，三轴的单位正向矢量分别为i₁、j₁、k₁；

任意瞬时z₁与z夹角为z₁在xy面内投影与x夹角为θ，则

坐标变换，静、动坐标系之间的坐标变换关系：

静、动坐标系之间的坐标变换矩阵为

附图说明

图1是本发明振荡器结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。