專利名稱：振蕩噴射式反循環(huán)取心裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于地質(zhì)鉆探中的取心鉆具結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，特別是振蕩噴射式反循環(huán)取
心裝置。
背景技術(shù)：
目前，取心鉆具主要有普通取心鉆具(分為單管取心鉆具、雙管取心鉆具)和噴射式反循環(huán)(簡(jiǎn)稱噴反)取心鉆具。噴反取心鉆具是利用沖洗液的局部反循環(huán)抽吸作用，使沖洗液在取心管內(nèi)與巖心進(jìn)入巖心管的方向一致，有利于破碎巖心的獲取。噴反取心鉆具的主要部件是噴反裝置，其結(jié)構(gòu)基本上可以分為工作室、吸水孔、排水孔三部分。工作室包括噴嘴和承噴器，吸水孔和排水孔設(shè)計(jì)在分水接頭上。鉆具中由泥漿泵送來(lái)的沖洗液進(jìn)入噴嘴，由于噴嘴內(nèi)腔為錐形，且噴嘴斷面較小，因此從噴嘴出來(lái)的沖洗液的流速增加而射入承噴器。由于流速增大，壓力勢(shì)必降到將會(huì)很小，這時(shí)便會(huì)在承噴器周圍形成低壓區(qū)。由于低壓區(qū)的產(chǎn)生，在壓力差的作用下，孔底沖洗液被吸進(jìn)巖心管內(nèi)，形成孔底局部反循環(huán)。噴反取心鉆具主要有單管噴反取心鉆具、雙管雙動(dòng)噴反取心鉆具、雙管單動(dòng)噴反取心鉆具等。實(shí)用表明，噴反取心鉆具在破碎帶中取樣效果明顯優(yōu)于普通取心鉆具。然而，噴反取心鉆具在破碎帶取心鉆進(jìn)中仍然存在碎粒巖心架橋、卡堵取心管及大量巖粉於塞取心管的現(xiàn)象，它嚴(yán)重影響樣品質(zhì)量及取心率的提高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種振蕩噴射式反循環(huán)取心裝置，其結(jié)構(gòu)合理，可以解決破碎巖心架橋、卡堵取心管及大量巖粉淤塞取心管的問題，提高破碎地層的取心率。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種振蕩噴射式反循環(huán)取心裝置，包括噴嘴，承噴器和分水接頭，在管狀殼體內(nèi)通過螺紋安裝著噴嘴和具有上噴嘴和下噴嘴的自激振蕩腔，承噴器的后端通過螺紋連接在分水接頭上，分水接頭通過螺紋安裝在管狀殼體的后端，位于管狀殼體內(nèi)的承噴器其外徑比管狀殼體的內(nèi)徑小，分水接頭的吸水孔與殼體內(nèi)壁和承噴器外壁構(gòu)成的噴反通道連通，承噴器的前端面與自激振蕩腔下噴嘴的外端面之間留有間隙，承噴器的出口與分水接頭的排水孔連通，分水接頭的另一端通過螺紋連接著閥座。本振蕩噴射式反循環(huán)取心裝置主要由赫爾姆茲自激振蕩腔型噴射式反循環(huán)接頭(即將噴反接頭內(nèi)的空腔設(shè)計(jì)為赫爾姆茲腔)和取心機(jī)具構(gòu)成。赫爾姆茲振蕩腔自激振蕩原理為高壓液流經(jīng)上噴嘴進(jìn)入容積突然增大的振蕩腔，在振蕩腔內(nèi)與周圍流體的作用使得壓力脈動(dòng)增強(qiáng)，在下噴嘴出口處的液流脈動(dòng)相當(dāng)于活塞的作用產(chǎn)生聲輻射，聲壓向上游傳播，在上游剪切層分離處誘發(fā)新的擾動(dòng)產(chǎn)生，在剪切層不穩(wěn)定性的選頻和放大作用下，使腔內(nèi)壓力進(jìn)一步增大，并使原剪切層中無(wú)規(guī)則的渦流變成強(qiáng)度集中的有序潤(rùn)流，從而使壓力脈動(dòng)的幅值大大提聞，振蕩腔內(nèi)就廣生流體自激振動(dòng)并在下噴嘴出口形成振蕩射流。振蕩射流進(jìn)入分水接頭即可產(chǎn)生振蕩抽吸效果。本赫爾姆茲振蕩腔噴射式反循環(huán)取心裝置的噴反接頭利用赫爾姆茲腔自激振蕩原理，內(nèi)部無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)元件，噴反接頭內(nèi)部腔體設(shè)計(jì)為赫爾姆茲振蕩腔，包含有噴嘴、承噴器、分水接頭、外殼等，承噴器設(shè)置于分水接頭上，噴嘴、分水接頭分別與外殼通過螺紋連接，分水接頭另一端與取心機(jī)具連接，水流由噴嘴射入承噴器，由于赫爾姆茲振蕩腔的作用，從分水接頭外通道以振蕩形式射出，同時(shí)水流以振蕩形式被抽吸進(jìn)入取心管由分水接頭內(nèi)通道進(jìn)入噴反接頭內(nèi)，完成振蕩噴射式反循環(huán)取心作業(yè)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，解決了破碎巖心架橋、卡堵取心管及大量巖粉淤塞取心管的問題，提高了破碎地層的取心率。

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述，附圖I為本實(shí)用新型的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
一種振蕩噴射式反循環(huán)取心裝置，如附圖I所示，包括噴嘴2，承噴器4和分水接頭5，在管狀殼體I內(nèi)通過螺紋安裝著噴嘴2和具有上噴嘴7和下噴嘴8的自激振蕩腔3，承噴器4的后端通過螺紋連接在分水接頭5上，分水接頭5通過螺紋安裝在管狀殼體I的后端，位于管狀殼體I內(nèi)的承噴器4其外徑比管狀殼體I的內(nèi)徑小，分水接頭5的吸水孔10與殼體I內(nèi)壁和承噴器4外壁構(gòu)成的噴反通道連通，承噴器4的前端面與自激振蕩腔下噴嘴8的外端面之間留有間隙，承噴器4的出口與分水接頭5的排水孔9連通，分水接頭5的另一端通過螺紋連接著閥座6。自激振蕩腔3為赫爾姆茲振蕩腔，其是結(jié)構(gòu)由圓柱形殼體構(gòu)成的空腔，其上端面的中心設(shè)置著與噴嘴2錐度相等的圓錐形上噴嘴7，噴嘴2小端出口直徑與上噴嘴7大端進(jìn)口直徑相等，在空腔的下端面上設(shè)置著與上噴嘴7相對(duì)應(yīng)的錐形下噴嘴8。
權(quán)利要求1.一種振蕩噴射式反循環(huán)取心裝置，包括噴嘴(2)，承噴器(4)和分水接頭(5)，其特征是在管狀殼體(I)內(nèi)通過螺紋安裝著噴嘴(2)和具有上噴嘴(7)和下噴嘴(8)的自激振蕩腔(3)，承噴器(4)的后端通過螺紋連接在分水接頭(5)上，分水接頭(5)通過螺紋安裝在管狀殼體(I)的后端，位于管狀殼體(I)內(nèi)的承噴器(4)其外徑比管狀殼體(I)的內(nèi)徑小，分水接頭(5)的吸水孔(10)與殼體(I)內(nèi)壁和承噴器(4)外壁構(gòu)成的噴反通道連通，承噴器(4)的前端面與自激振蕩腔下噴嘴(8)的外端面之間留有間隙，承噴器(4)的出口與分水接頭(5)的排水孔(9)連通，分水接頭(5)的另一端通過螺紋連接著閥座(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的振蕩噴射式反循環(huán)取心裝置，其特征是自激振蕩腔(3)為赫爾姆茲振蕩腔，其是結(jié)構(gòu)由圓柱形殼體構(gòu)成的空腔，其上端面的中心設(shè)置著與噴嘴(2)錐度相等的圓錐形上噴嘴(7)，噴嘴(2)小端出口直徑與上噴嘴(7)大端進(jìn)ロ直徑相等，在空腔的下端面上設(shè)置著與上噴嘴(7)相對(duì)應(yīng)的錐形下噴嘴(8)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于地質(zhì)鉆探中的取心鉆具結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，特別是振蕩噴射式反循環(huán)取心裝置，包括噴嘴，承噴器和分水接頭，在管狀殼體內(nèi)通過螺紋安裝著噴嘴和具有上噴嘴和下噴嘴的自激振蕩腔，承噴器的后端通過螺紋連接在分水接頭上，分水接頭通過螺紋安裝在管狀殼體的后端，位于管狀殼體內(nèi)的承噴器其外徑比管狀殼體的內(nèi)徑小，分水接頭的吸水孔與殼體內(nèi)壁和承噴器外壁構(gòu)成的噴反通道連通，承噴器的前端面與自激振蕩腔下噴嘴的外端面之間留有間隙，承噴器的出口與分水接頭的排水孔連通，分水接頭的另一端通過螺紋連接著閥座。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，可以解決破碎巖心架橋、卡堵取心管及大量巖粉淤塞取心管的問題，提高破碎地層的取心率。
文檔編號(hào)E21B25/00GK202417368SQ20112053299
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者馮曉, 馬春林, 黃華元 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍63653部隊(duì)