一種石油鉆井振蕩器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種石油鉆井振蕩器。
【背景技術】
[0002]在水平井等復雜結構井鉆井過程中，常常遇到拖壓、粘卡等現象，目前常用的方法是使用一種由容積式馬達提供動力的振蕩器。容積式馬達的主要部件包括定子和轉子兩部分，由于馬達定子含有橡膠成分，在使用中常常出現以下幾種問題:
[0003]1、橡膠屬于易損件，壽命有限，容積式馬達常常在使用100多個小時后就發生疲軟，繼而產生脫落、掉塊等現象。容積式馬達的壽命大多不超過200小時。
[0004]2、定子外層為金屬材質，內層為橡膠材質，井下溫度隨井深增加增高，不同材質受熱變形程度不同，在高溫下定子性能下降。
[0005]3、普通橡膠材質的定子無法在油基泥漿中使用，油基泥漿中使用的容積式馬達價格很高。
[0006]4、容積式馬達受定轉子結構限制，普遍尺寸較大，通常長度在2.5米以上。這種容積式馬達提供動力的振蕩器總體長度通常在5m以上，大尺寸可達7米以上。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的是提供一種石油鉆井振蕩器，以解決上述問題。
[0008]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種石油鉆井振蕩器，包括直通的動力外筒，設置在動力外筒底端的接頭，以及設置在動力外筒的頂端的振動裝置；動力外筒內由上至下依次設有分流裝置、動力裝置和閥片組；振動裝置與動力外筒連接的一端設有活塞；分流裝置與動力裝置通過拉桿相連接，閥片組設置在接頭與動力裝置之間。
[0009]進一步地，振動裝置包括設置在動力外筒的頂端的軸桿，軸桿上設有振動外筒，振動外筒的一端通過振動套節與軸桿以花鍵相連接，振動外筒的另一端與動力外筒通過螺紋連接；振動外筒與軸桿之間設有碟簧組件，振動外筒延伸入動力外筒的一端與軸桿之間設有第一擋圈，振動套節與軸桿之間設有可產生相對滑動的花鍵。
[0010]進一步地，分流裝置包括設置在拉桿的頂端的分流錐，分流錐通過螺紋連接在拉桿的頂部；拉桿上設有第一軸承，第一軸承和動力外筒之間設有擋盤。
[0011 ] 進一步地，動力裝置包括與拉桿的底端相連接的傳動軸，傳動軸的上端部與動力外筒之間設有渦輪組件，傳動軸的下端部與動力外筒之間設有若干第二軸承，若干軸承與渦輪組件之間設有第二擋圈。
[0012]進一步地，閥片組包括相互重疊的第一閥片和第二閥片；第一閥片固定在傳動軸14的底端，其中部設有第一通孔；第一通孔由兩個與第一閥片同心的兩個半圓形孔組成，兩個半圓形孔的孔徑不同；第二閥片固定在接頭與動力外筒的連接的一端，其中部設有與第一閥片上的第一通孔相同形狀大小的第二通孔。
[0013]本實用新型的有益效果為:
[0014]1、本申請采用渦輪做動力源，渦輪組件為純金屬元件，使用壽命大幅提高，可連續使用300小時以上。并且，渦輪組件成本低，降低了整體造價。
[0015]2、本申請的內部零件都安裝在直通的動力外筒內，不會發生任何偏心運動，具有更好的穩定性。
[0016]3、本申請的長度在2.5米以下，極大的縮短了申請長度，操控難度降低，可控性增強。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型最佳實施例的結構示意圖；
[0018]圖2為本實用新型最佳實施例的分流裝置的局部放大圖；
[0019]圖3為本實用新型最佳實施例的第一閥片的結構示意圖；
[0020]圖4為本閥片組形成的通道面積最大狀態時結構示意圖；
[0021]圖5為閥片組形成的通道面積最小狀態時的結構示意圖。
[0022]其中:1、軸桿；2、振動套節；3、振動外筒；4、碟簧組件；5、第一擋圈；6、缸；7、活塞；8、檔盤；9、分流錐；91、第一軸承；92、拉桿；10、渦輪組件；101、渦輪定子；102、渦輪轉子；11、第二擋圈；12、動力外筒；13、第二軸承；14、傳動軸；15、第一閥片；151、第一通孔；16、第二閥片；161、第二通孔；17、接頭。
【具體實施方式】
[0023]下面對本實用新型的【具體實施方式】進行描述，以便于本技術領域的技術人員理解本實用新型，但應該清楚，本實用新型不限于【具體實施方式】的范圍，對本技術領域的普通技術人員來講，只要各種變化在所附的權利要求限定和確定的本實用新型的精神和范圍內，這些變化是顯而易見的，一切利用本實用新型構思的發明創造均在保護之列。
[0024]如圖1所示的石油鉆井振蕩器，包括直通的動力外筒12，設置在動力外筒12底端的接頭17，以及設置在動力外筒12的頂端的振動裝置；動力外筒12內由上至下依次設有分流裝置、動力裝置和閥片組；振動裝置與動力外筒12連接的一端設有活塞7 ;分流裝置與動力裝置通過拉桿92相連接，閥片組設置在接頭17與動力裝置之間。
[0025]下面分別對各個組件進行詳細描述:
[0026]根據本申請的一個實施例，振動裝置包括設置在動力外筒12的頂端的軸桿1，軸桿I上設有振動外筒3，振動外筒3的一端通過振動套節2與軸桿I以花鍵相連接，振動外筒3的另一端與動力外筒12通過螺紋連接；振動外筒3與軸桿I之間設有碟簧組件4，振動外筒3延伸入動力外筒12的一端與軸桿I之間設有第一擋圈5，振動套節2與軸桿I之間設有可產生相對滑動的花鍵。
[0027]根據本申請的一個實施例，分流裝置包括設置在拉桿92的頂端的分流錐9，分流錐9通過螺紋連接在在拉桿92的頂部；拉桿92上設有第一軸承91，第一軸承91和動力外筒12之間設有擋盤8。其中分流錐9可根據實際需求設置不同直徑大小的通孔。
[0028]根據本申請的一個實施例，動力裝置包括與拉桿92的底端相連接的傳動軸14，傳動軸14的上端部與動力外筒12之間設有渦輪組件10，傳動軸14的下端部與動力外筒12之間設有若干第二軸承13，第二軸承13與渦輪組件10之間設有第二擋圈11。
[0029]根據本申請的一個實施例，閥片組包括相互重疊的第一閥片15和第二閥片16 ;第一閥片15固定在傳動軸14的底端，其中部設有第一通孔151 ;第一通孔151由兩個與第一閥片15同心的兩個半圓形孔組成，兩個半圓形孔的孔徑不同；第二閥片16固定在接頭17與動力外筒12的連接的一端，其中部設有與第一閥片15上的第一通孔151相同形狀大小的第二通孔161。
[0030]工作時，流體經流通閥片組的通孔進入本申請內部，驅動渦輪組件10，渦輪轉子102高速旋轉，帶動傳動軸14及第一閥片15以相同轉速高速旋轉；第二閥片16通過接頭17緊固在動力外筒12上。第一閥片15在高速轉動時，與第二閥片16的通孔形成周期性大小交錯變化，即形成周期性變化的液壓力。當第一閥片與第二閥片16形成的通道面積最小時，液壓力最大，液壓力作用在活塞7的表面上，將推動軸桿I產生相對振動外筒3的滑動。當第一閥片15與第二閥片16形成的通道面積最大時，液壓力最小，此時壓縮后的碟簧組件4伸長，以推動活塞7及軸桿I復位。周期性變化的液壓力形成周期性的滑動，產生振動作用。
[0031]渦輪組件10的級數可以根據需要進行設置，第一閥片15與第二閥片16的間距可根據需要進行調整，間距越小，液壓力越大，但其間距不應過小或貼合。N組碟簧安裝時應設置預緊力，預緊力大于100N，預緊力的大小與液壓力有關。
[0032]本申請的兩端均設有符合美國石油學會制定的行業標準的螺紋，可以裝配在鉆柱中任何位置。
[0033]在鉆井過程中，本申請產生的振動將會帶動相鄰鉆具組合的振動，將井壁與鉆具組合之間的靜摩擦轉化為動摩擦，顯著改善了井底的工作狀態，解決了拖壓，粘卡等難題，大幅降低成本，提尚鉆井效率。
【主權項】
1.一種石油鉆井振蕩器，其特征在于，包括直通的動力外筒(12)，設置在所述動力外筒(12)底端的接頭(17)，以及設置在所述動力外筒(12)的頂端的振動裝置；所述動力外筒(12)內由上至下依次設有分流裝置、動力裝置和閥片組；所述振動裝置與所述動力外筒(12)連接的一端設有活塞(7);所述分流裝置與所述動力裝置通過拉桿(92)相連接，所述閥片組設置在所述接頭(17)與所述動力裝置之間。2.根據權利要求1所述的石油鉆井振蕩器，其特征在于，所述振動裝置包括設置在所述動力外筒(12)的頂端的軸桿(I)，所述軸桿(I)上設有振動外筒(3)，所述振動外筒(3)的一端通過振動套節(2)與所述軸桿(I)的延伸出動力外筒(12)的一端相連接，所述振動外筒(3)的另一端與所述動力外筒(12)通過螺紋連接；所述振動外筒(3)與所述軸桿(I)之間設有碟簧組件(4)，所述振動外筒(3)延伸入所述動力外筒(12)的一端與所述軸桿(I)之間設有第一擋圈(5)，振動套節(2)與軸桿(I)之間設有可產生相對滑動的花鍵。3.根據權利要求1所述的石油鉆井振蕩器，其特征在于，所述分流裝置包括設置在所述拉桿(92)的頂端的分流錐(9);所述拉桿(92)上設有第一軸承(91)，所述第一軸承(91)和所述動力外筒(12)之間設有擋盤(8)。4.根據權利要求1所述的石油鉆井振蕩器，其特征在于，所述動力裝置包括與所述拉桿(92)的底端相連接的傳動軸(14)，所述傳動軸(14)的上端部與所述動力外筒(12)之間設有渦輪組件(10)，所述傳動軸(14)的下端部與所述動力外筒(12)之間設有若干第二軸承(13)，所述若干軸承(13)與渦輪組件(10)之間設有第二擋圈(11)。5.根據權利要求4所述的石油鉆井振蕩器，其特征在于，所述閥片組包括相互重疊的第一閥片(15)和第二閥片(16);所述第一閥片(15)固定在所述傳動軸(14)的底端，其中部設有第一通孔(151);所述第一通孔(151)由兩個與所述第一閥片(15)同心的兩個半圓形孔組成，所述兩個半圓形孔的孔徑不同；所述第二閥片(16)固定在所述接頭(17)與動力外筒(12)的連接的一端，其中部設有與所述第一閥片(15)上的第一通孔(151)相同形狀大小的第二通孔(161)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種石油鉆井振蕩器，包括直通的動力外筒，設置在動力外筒底端的接頭，以及設置在動力外筒的頂端的振動裝置；動力外筒內由上至下依次設有分流裝置、動力裝置和閥片組；振動裝置與動力外筒連接的一端設有活塞；分流裝置與動力裝置通過拉桿相連接，閥片組設置在接頭與動力裝置之間。本申請采用渦輪做動力源，渦輪組件為純金屬元件，使用壽命大幅提高，可連續使用300小時以上。并且，渦輪組件成本低，降低了整體造價。本申請的內部零件都安裝在直通的動力外筒內，不會發生任何偏心運動，具有更好的穩定性。
【IPC分類】E21B28/00
【公開號】CN204646159
【申請號】CN201520302596
【發明人】朱梅, 彭文玥
【申請人】成都恩承油氣有限公司, 四川蓉瑞華寶科技有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月12日