[发明专利]节率式高频水力脉冲振荡减阻提速器

说明书

本发明的节率式高频水力脉冲振荡减阻提速器属于石油作业设备技术领域，是由蠕动短节和动力短节的组合构成，蠕动短节和动力短节均为空心管状，蠕动短节通过其下方的下接头与动力短节上方的上接头螺纹连接，使得蠕动短节和动力短节中间形成脉冲通道。上接头的下口与定子套筒连接，定子套筒内匹配了螺杆转子，螺杆转子的上端与转子前支撑间隙配合、下端同轴固定了旋转阀盘，旋转阀盘与固定在定子套筒上的固定阀盘偏心间隙配合，定子套筒的下口连接了钻具下接头。本发明的节率式高频水力脉冲振荡减阻提速器，将静摩擦转变为微小幅度的动摩擦，减少轴向摩擦和周向摩擦，从而解决马达托压，钻头损伤，钻具过度压缩，卡钻，扭矩波动，钻具倒扣风险加大，钻具疲劳等问题。

技术领域

本发明属于石油作业设备技术领域，特别涉及一种节率式高频水力脉冲振荡减阻提速器。

背景技术

钻具与井壁之间的静摩擦给定向井及水平井钻井施工带来了巨大挑战。根据方向，这种静摩擦可以分为两类：一是滑动钻进时产生的轴向摩擦，二是旋转钻进时产生的周向摩擦。轴向静摩擦导致了钻压无法有效传递；周向静摩擦导致了钻具旋转不连续。这两个现象给钻井作业制造各种问题：马达托压，钻头损伤，工具面难以控制，钻具过度压缩，卡钻，扭矩波动，钻具倒扣风险加大，钻具疲劳等。

发明内容

本发明的节率式高频水力脉冲振荡减阻提速器，旨在于克服现有技术的不足，提供了一种新的技术方案。

本发明的节率式高频水力脉冲振荡减阻提速器，是由蠕动短节和动力短节的组合构成，蠕动短节和动力短节均为空心管状，蠕动短节通过其下方的下接头与动力短节上方的上接头螺纹连接，使得蠕动短节和动力短节中间形成脉冲通道。蠕动短节由花键芯轴插接在套筒内构成，花键芯轴上方设有外部扩径的钻具上接头，花键芯轴的下部与套筒之间的环隙内安装碟形弹簧，花键芯轴的下端固定连接了活塞内筒，活塞内筒的上部与套筒之间的环隙内安装了助力活塞，套筒下端螺扣连接了活塞外筒，活塞外筒上部有内环缩径的限位支架与活塞内筒间隙配合，活塞内筒的下部与活塞外筒的间隙内固定了动力活塞，活塞外筒的下端螺扣连接了下接头，且下接头的上口缩径有活塞内筒的限位台。下接头与动力短节的上接头螺扣连接，上接头的下口与定子套筒连接，定子套筒内的上部安装有转子前支撑，定子套筒内匹配了螺杆转子，螺杆转子的上端与转子前支撑间隙配合、下端同轴固定了旋转阀盘，旋转阀盘与固定在定子套筒上的固定阀盘偏心间隙配合，定子套筒的下口连接了钻具下接头。

作为本发明的进一步改进，所述的固定阀盘中心上设有流通孔，螺杆转子与旋转阀盘连接的一端上设有介质入孔，旋转阀盘上设有偏心的脉冲调节孔，旋转阀盘的外径小于固定阀盘的外径并大于流通孔的直径。

作为本发明的进一步改进，所述的花键芯轴、活塞内筒、下接头、上接头、定子套筒和钻具下接头均为空心管状，脉冲通道由花键芯轴、活塞内筒、下接头、上接头、定子套筒、介质入孔、脉冲调节孔、流通孔和钻具下接头依次连通构成。

作为本发明的进一步改进，所述的活塞内筒在助力活塞与限位支架之间设有传压孔。

本发明的节率式高频水力脉冲振荡减阻提速器，是一种利用钻井液为动力产生轴向蠕动的工具，动力短节将一部分钻井液的动能转化成压力脉冲，带动蠕动短节蠕动，蠕动短节将压力脉冲转化成钻具的机械能，将静摩擦转变为微小幅度的动摩擦，减少轴向摩擦和周向摩擦，从而解决马达托压，钻头损伤，工具面难以控制，钻具过度压缩，卡钻，扭矩波动，钻具倒扣风险加大，钻具疲劳等问题。

附图说明

图1是本发明的节率式高频水力脉冲振荡减阻提速器的结构示意图；

图2是本发明的节率式高频水力脉冲振荡减阻提速器的蠕动短节的结构示意图；

图3是本发明的节率式高频水力脉冲振荡减阻提速器的动力短节的结构示意图；

图4是本发明的节率式高频水力脉冲振荡减阻提速器的图2中A部结构放大图；