一種水力振蕩周向沖擊器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種石油行業中應用于中硬到硬地層的鉆井用工具,具體涉及一種水力振蕩周向沖擊器。
【背景技術】
[0002]在石油資源日益匱乏和需求急劇增大這兩大因素的推動下,新區的勘探開發不斷擴大,采油井的深度不斷加深,鉆遇地層越來越復雜,動力沿程損失大,液柱對井底的壓持效應明顯,鉆井速度慢,工具易損壞,從而導致鉆井周期加長,鉆井成本變高,嚴重制約了油氣田開發的進程。因此提高深井、超深井鉆速是目前國內外各油田的迫切需要。
[0003]當前,各類沖擊器是提高深井機械鉆速的主要井下動力工具。但是國內所應用到現場常規沖擊器經常因較多的連接、活動件,形成易損、薄弱部位,存在壽命短的問題。同時中深井中所應用的鉆頭多為PDC鉆頭,由于破巖時產生粘滑振動,PDC鉆頭經常過早失效。因此,研發新型V工具迫在眉睫。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種水力振蕩周向沖擊器,這種水力振蕩周向沖擊器用于解決常規沖擊器因連接、活動件多導致的壽命短、沖擊效果不好的問題。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:這種水力振蕩周向沖擊器包括外殼接頭、雙母射流發生器、液動錘、傳動短接;外殼接頭下端旋入傳動短接,雙母射流發生器頂在外殼接頭內,雙母射流發生器的側柱插入液動錘凹槽內并配合形成兩個分流道的泄壓流道,液動錘位于傳動短接上部,外殼接頭內壁具有環形凹槽和泄流通道,環形凹槽與雙母射流發生器外壁上的返液出口相對應設置,泄流通道位于環形凹槽下面并且相通,傳動短接設置有導流孔,導流孔一端與泄流通道下端相通,導流孔另一端與傳動短接內腔相通;雙母射流發生器為具有中心流道的柱形體,中心流道與外殼接頭內腔相通,擋塊嵌于中心流道的底部并從底部伸出,將中心流道分隔成左右兩個分流道,擋塊的兩側各設置一側柱,雙母射流發生器內部設置有左右兩條壓力反饋通道,每條壓力反饋通道的外側設置有返液出口,每條壓力反饋通道的入口、出口均與中心流道相通,每個返液出口的一端均與中心流道相通,每個返液出口的另一端設置均在雙母射流發生器外壁上;液動錘上部有凹槽,在凹槽兩側留有開口,兩個開口方向相同,液動錘還具有對稱的弧形凸臺,傳動短接上部具有容納弧形凸臺的弧形腔,液動錘凹槽的開口與弧形腔相通。
[0006]上述方案中傳動短接下端與鉆頭螺紋連接。
[0007]上述方案中雙母射流發生器的中心流道為瓶狀的,壓力反饋通道為圓形孔道,壓力反饋通道的入口設置在瓶中下部靠近相對應的分流道,壓力反饋通道的出口設置有瓶頸處,返液出口位于壓力反饋通道的入口、出口之間,這樣泄壓效果好,壓力反饋通道的入口位于瓶頸處,可將液流更容易地推向相對側的分流道。
[0008]上述方案中雙母射流發生器由兩個側蓋、兩個側柱、擋塊、構成,擋塊位于兩個側柱之間,兩個側蓋將兩個側柱及擋塊固定在中間,側蓋與側柱相交處具有凹槽,返液出口設置在凹槽處的側柱上,兩個側柱與擋塊均比側蓋長,兩個側柱與擋塊裸露在側蓋外呈山字形,擋塊頂在液動錘凹槽的槽底上。
[0009]上述方案中外殼接頭是一個圓柱空心體,內腔上端為母接頭,以與上部鉆柱連接,中下端為二級收縮形式,第一收縮段放置雙母射流發生器。
[0010]本發明具有以下有益效果:
1、本發明充分地利用了水力能量,使鉆頭在旋轉工作的同時產生周向振動,提高破巖效率。同時,周向運動也減小了粘滑振動對鉆進的影響。沖擊器沒有沖錘、彈簧等中間緩沖儲能裝置,亦沒有閥孔的關閉,不存在薄弱部位,因此壽命長,沖擊效果好。
[0011]2、本發明運用鉆井液的殘余壓力工作,不需要額外補充能量。
[0012]3、本發明結構簡單,易于實現,成本較低,便于在油田現場的推廣應用。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明的結構示意圖;
圖2是A-A剖面結構示意圖;
圖3是本發明外殼接頭剖面結構示意圖;
圖4是本發明D-D剖面結構示意圖;
圖5是本發明雙母射流發生器剖面結構示意圖;
圖6是本發明雙母射流發生器立體圖;
圖7是本發明液動錘結構俯視圖;
圖8是本發明傳動外殼結構示意圖;
圖9是本發明F-F剖面結構示意圖。
[0014]圖中:1.外殼接頭;2.雙母射流發生器;3.液動錘;4.擋塊;5.傳動短接;6.導流孔;7.凹槽;8.開口 ;9.弧形腔;10.泄流通道;11.環形凹槽;12.中心流道;13.分流道;14.壓力反饋通道入口 ;15.返液出口 ;16.弧形凸臺;17.壓力反饋通道出口 ;18.側柱;19.側蓋。
【具體實施方式】
[0015]下面對本發明作進一步的說明:
這種水力振蕩周向沖擊器包括外殼接頭1、雙母射流發生器2、液動錘3、傳動短接5 ;夕卜殼接頭I下端旋入傳動短接5,雙母射流發生器2頂在外殼接頭I內,雙母射流發生器2的側柱18插入液動錘凹槽7內并配合形成兩個分流道13的泄壓流道,液動錘3位于傳動短接5上部,外殼接頭I內壁具有環形凹槽11和泄流通道10,環形凹槽11與雙母射流發生器2外壁上的返液出口 15相對應設置,泄流通道10位于環形凹槽11下面并且相通,傳動短接5設置有導流孔6,導流孔6 —端與泄流通道10下端相通,導流孔6另一端與傳動短接5內腔相通,傳動短接下端與鉆頭螺紋連接。
[0016]外殼接頭I是一個圓柱空心體,內腔上端為母接頭,以與上部鉆柱連接,中下端為二級收縮形式,第一收縮段放置雙母射流發生器2。外殼接頭I設有環形凹槽11,以使液體順利流入泄流通道10,進而通過傳動短接5側壁導流孔6流入其內部,進而流入鉆頭。
[0017]雙母射流發生器2為具有中心流道12的柱形體,中心流道12與外殼接頭I內腔相通,中心流道12在下部被分成左右兩個分流道13,流道中設置有壓力反饋路徑,同時兩側設有導通的返液出口 15,具體為:雙母射流發生器2由兩個側蓋19、兩個側柱18、擋塊4構成,擋塊4位于兩個側柱18之間,將中心流道12分隔成左右兩個分流道13,兩個側蓋19將兩個側柱18及擋塊4固定在中間,兩個側柱18與擋塊4均比側蓋19長,兩個側柱18與擋塊4裸露在側蓋19外呈山字形,擋塊4頂在液動錘凹槽7的槽底上,與液動錘3配合,形成兩個流道的下游流道。
[0018]雙母射流發生器2內部設置有左右兩條壓力反饋通道,每條壓力反饋通道的外側設置有返液出口 15,每條壓力反饋通道入口 1