[发明专利]一种用于连续油管的电磁控制双向水力振荡器

说明书

本发明属于石油与天然气钻探工程井下工具技术领域，具体涉及一种用于连续油管的电磁控制双向水力振荡器。其技术方案是：主电缆置于中心杆内，主电缆上端与连续油管内的电缆对接，母接头上端与连续油管连接，公接头下端与钻头连接，磁性卡瓦由强磁材料制成，磁性卡瓦上下两端为对称结构，磁性卡瓦置入卡瓦槽内，上卡瓦座和下卡瓦座的主体结构相同，整流器位于电磁铁之间，整流器输入端与主电缆连接，整流器输出端分别通过细电缆连接上电磁铁和下电磁铁。本发明利用液压力和电磁力双重作用来实现振荡效果，因此振荡力更大、更稳定，在电磁铁的通电后，可实现双向的轴向振荡，同时也有径向水力脉冲，实现径向振动，工作可靠，适应井下复杂工况。

技术领域

本发明属于石油与天然气钻探工程井下工具技术领域，具体涉及一种用于连续油管的电磁控制双向水力振荡器。

背景技术

随着油气资源的开发逐渐深入，水平井、大位移井等复杂结构井的钻井数量不断增加。相对于常规的直井而言，这些井型的井斜角较大，井眼在油层中水平延伸相当长一段距离，能够增大与油气层的接触面积，因此成为提高油井产能和采收率的重要手段。但随着大位移井数量的增加和水平井位移的不断延伸，连续油管作业管柱下入面临难更大难度；连续油管由于其外径较小，在下入过程中与管柱摩擦力过大，容易产生螺旋屈曲，严重影响下入深度。同时，水平井和大位移井内的管柱在自重作用下通常处于偏心状态，容易贴在井眼的底部，增加了管柱下行阻力，导致钻压无法及时有效地传递到钻头，致使机械钻速低，钻井成本高。水力振荡器是有效解决连续油管下入难度大以及解决钻柱“托压”现象的有效工具。

水力振荡器主要由动力部分(定子和转子)、阀轴系统(动阀和定阀等) 和振荡短节部分(心轴和弹簧等) 等组成；基本的工作原理为钻井液驱动动力部件高速旋转，动力部件驱动回转阀高速旋转，回转阀片的过流面积发生周期性变化，进而产生周期性的液压力，最终通过震荡部件转化为周期性振荡力和工具振幅，带动紧贴井壁的钻杆活动起来缓解脱压。目前水力振荡器的驱动方式主要有螺杆式驱动和涡轮式驱动两种。国内普遍采用进口螺杆式水力振荡器，由于进口成本高，并且螺杆式加工难度大，成本非常高。而且，现有这些方式产生的压力波动只能够在单一方向上产生作用，使得井底水力振荡器只能产生单一方向的往复振荡作用，这对于钻柱的降摩减阻效果，尚有不足。

针对上述技术难点，专利202011328339.6提供了一种双向水力振荡器，该专利也是利用一个动阀来调节工具液压腔内的压力波动，并使得该专利能够产生两个方向的往复振荡作用，能够减小作用于井底钻柱上的摩擦阻力，从而提高钻井效率。专利202020920239.1提供了一种带谐波减速器的涡轮驱动连续油管水力振荡器，能够一定程度的解决连续油管下入过程中产生的螺旋屈曲效应，减少连续油管与井壁的摩擦力。不管是涡轮还是螺杆以及动阀调节的压力波动都是通过高压钻井液进行驱动控制的，随着工具装备不断的朝着智能化方向发展，针对上述技术背景，本发明特提供一种用于连续油管的电磁控制双向水力振荡器，不但能够减少连续油管与井壁的摩擦阻力，提高钻井效率，而且控制更加方便智能。

发明内容

本发明的目的是：为了减少连续油管与井壁的摩擦阻力，切实可靠的提高钻井效率，控制更加方便智能，特提供一种用于连续油管的电磁控制双向水力振荡器。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于连续油管的电磁控制双向水力振荡器，分别与连续油管和钻头相连，其特征在于：包括接头、碟簧、套筒、活塞、止动液缸、磁性卡瓦、卡瓦座、弹簧、中心杆、整流器和电缆；所述母接头内腔上端设置有螺纹，母接头上端与所述连续油管进行螺纹连接，所述公接头下端设置有螺纹，公接头下端与所述钻头螺纹连接。