渦輪振蕩器的制造方法
【專利摘要】渦輪振蕩器，涉及石油開采【技術領域】，包括由下至上依次螺紋連接的下接頭、外筒、上接頭，在下接頭的上端內(nèi)螺紋連接下閥片座，下閥片座的上端設置下閥片，下閥片上設置半圓弧形下閥片孔；在外筒內(nèi)設置轉子芯軸，在轉子芯軸的下端軸向設置盲孔，在盲孔內(nèi)螺紋連接上閥片座，在上閥片座的下端連接上閥片，上閥片上設置半圓弧形上閥片孔；在轉子芯軸的上端與外筒之間設置渦輪定子和渦輪轉子，渦輪定子通過定子鎖緊環(huán)固定在外筒的內(nèi)壁，渦輪轉子通過鎖緊螺母固定在轉子芯軸上；在渦輪轉子下方的轉子芯軸與外筒之間形成環(huán)腔，在轉子芯軸上設置心軸通孔，心軸通孔將環(huán)腔與轉子芯軸的盲孔相連通。本發(fā)明簡化振蕩器結構、提高使用壽命。
【專利說明】渦輪振蕩器

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及石油開采【技術領域】，尤其涉及一種在大斜度井、水平井等復雜結構井開采中有效增加鉆頭鉆壓以提高鉆進速度的鉆井用水力振蕩器。

【背景技術】
[0002]目前公知的水力振蕩器是以單螺桿作為振蕩動力馬達。由于單螺桿轉子在定子內(nèi)高速旋轉，導致定子內(nèi)膠筒壽命大大縮短，發(fā)生脫膠刺壞現(xiàn)象，不能滿足現(xiàn)場需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有水力振蕩器單螺桿振蕩馬達使用壽命短，定子加工難度大等問題，提供一種簡化振蕩器結構、提高使用壽命的渦輪振蕩器。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:渦輪振蕩器，包括由下至上依次螺紋連接的下接頭、外筒、上接頭，在所述下接頭的上端內(nèi)螺紋連接下閥片座，下閥片座的上端設置下閥片，下閥片上設置半圓弧形下閥片孔；在所述外筒內(nèi)設置轉子芯軸，轉子芯軸的下端直徑大于上端直徑，在轉子芯軸的下端軸向設置盲孔，在盲孔內(nèi)螺紋連接上閥片座，在上閥片座的下端連接上閥片，上閥片上設置半圓弧形上閥片孔，上閥片對應設置在下閥片的上方；在所述轉子芯軸的上端與外筒之間設置渦輪定子和渦輪轉子，渦輪定子通過定子鎖緊環(huán)固定在外筒的內(nèi)壁，渦輪轉子通過鎖緊螺母固定在轉子芯軸上；在所述渦輪轉子下方的轉子芯軸與外筒之間形成環(huán)腔，在轉子芯軸上設置心軸通孔，心軸通孔將環(huán)腔與轉子芯軸的盲孔相連通。
[0005]本發(fā)明的工作原理:在鉆井過程中，水泥漿經(jīng)過渦輪定子導流沖擊轉子葉片，使渦輪轉子高速旋轉，帶動轉子芯軸旋轉，進而帶動閥片旋轉。由于下閥片固定不動，故閥片通孔一會重疊，一會關閉，即流動通道面積由大到小再由小到大周期變化。周期性相對運動造成流體流經(jīng)工具的截面積(最大值和最小值)周期性的變化。
[0006]當閥片孔處于最小時，流體通過工具的截面積為最小，通過工具后就產(chǎn)生一個最大的壓力降；當閥片孔處于最大時，流體通過工具的截面積最大，所以產(chǎn)生的壓降最?。唤孛娣e周期性變化導致上游壓力同步的周期變化。
[0007]由于壓力時大時小，在鉆具內(nèi)產(chǎn)生的向下推力也就時大時小，同時在鉆具的彈性作用下，造成與工具連接的其它鉆井工具在軸向上產(chǎn)生往復運動，形成振蕩。使鉆具在井底暫時的靜摩擦變成了動摩擦，降低了摩擦阻力，所以工具可以有效的減少因井眼軌跡而產(chǎn)生的鉆具拖拉現(xiàn)象，同時對其下部鉆具產(chǎn)生周期性加壓，實現(xiàn)快速鉆進。
[0008]本發(fā)明具有以下特點:
1.結構簡單，壽命長，性能穩(wěn)定。
[0009]2.改變鉆頭的加壓方式。把單純的機械式加壓改為機械與液力相結合的加壓方式，為鉆頭提供真實、有效的鉆壓；
3.避免在大斜度井段鉆進時發(fā)生假鉆壓和鉆具彎曲現(xiàn)象，消除大斜度井、水平井受到鉆具重力分力、浮力和摩擦阻力的影響，獲得真實、穩(wěn)定的鉆壓； 4.減少摩阻，防止托壓。振蕩器在鉆進過程中使其上下鉆具在井眼產(chǎn)生縱向的往復運動，使鉆具在井下的靜摩擦變成動摩擦，大大降低了摩擦阻力，工具可以有效地減少因井眼軌跡而產(chǎn)生的鉆具托壓現(xiàn)象，保證有效的鉆壓。
[0010]作為本發(fā)明的改進，所述渦輪定子包括定子安裝座和定子葉片，定子安裝座固定在外筒的內(nèi)壁，定子葉片固定在定子安裝座的內(nèi)周；所述渦輪轉子包括轉子安裝座和轉子葉片，轉子安裝座固定在轉子芯軸上，轉子葉片固定在轉子安裝座的外周，并且轉子葉片設置在定子葉片的下方。
[0011]為了使轉子芯軸居中在外筒內(nèi)，在所述外筒與轉子芯軸下端之間設置扶正鋼珠，在轉子芯軸上設置鋼珠安裝槽，扶正鋼珠設置在鋼珠安裝槽內(nèi)。
[0012]為了保證密封性，在所述下接頭與下閥片座之間、在轉子芯軸與上閥片座之間均設置第一 O型密封圈，在外筒的上端與上接頭之間、外筒的下端與下接頭之間均設置第二 O型密封圈。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的一種結構示意圖。
[0014]圖2為下閥片的結構示意圖。
[0015]圖3為圖2的俯視圖。

【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，渦輪振蕩器包括由下至上依次螺紋連接的下接頭10、外筒3、上接頭1，在外筒3的上端與上接頭I之間、外筒3的下端與下接頭10之間均設置第二 O型密封圈13。
[0017]在下接頭10的上端內(nèi)螺紋連接下閥片座9，下閥片座9的上端設置下閥片8，下閥片8上設置半圓弧形下閥片孔8-1(如圖2、3所示)。在外筒3內(nèi)設置轉子芯軸7，轉子芯軸7的下端直徑大于上端直徑，在外筒3與轉子芯軸7下端之間設置扶正鋼珠11，在轉子芯軸7上設置鋼珠安裝槽7-1，扶正鋼珠11設置在鋼珠安裝槽7-1內(nèi)。在轉子芯軸7的下端軸向設置盲孔7-2，在盲孔7-2內(nèi)螺紋連接上閥片座15，在上閥片座15的下端連接上閥片14，上閥片14上設置半圓弧形上閥片孔14-1，上閥片14對應設置在下閥片8的上方。在下接頭10與下閥片座9之間、在轉子芯軸7與上閥片座15之間均設置第一 O型密封圈12。
[0018]在轉子芯軸7的上端與外筒3之間設置渦輪定子5和渦輪轉子6，渦輪定子5包括定子安裝座5-1和定子葉片5-2,定子安裝座5-1通過定子鎖緊環(huán)4固定在外筒3的內(nèi)壁，定子葉片5-2固定在定子安裝座5-1的內(nèi)周。渦輪轉子6包括轉子安裝座6-1和轉子葉片6-2，轉子安裝座6-1通過鎖緊螺母2固定在轉子芯軸7上，轉子葉片6-2固定在轉子安裝座6-1的外周，并且轉子葉片6-2設置在定子葉片6-1的下方。在渦輪轉子6下方的轉子芯軸7與外筒3之間形成環(huán)腔16，在轉子芯軸7上設置心軸通孔7-3，心軸通孔7-3將環(huán)腔16與轉子芯軸7的盲孔7-2相連通。
【權利要求】
1.渦輪振蕩器，包括由下至上依次螺紋連接的下接頭、外筒、上接頭，其特征在于:在所述下接頭的上端內(nèi)螺紋連接下閥片座，下閥片座的上端設置下閥片，下閥片上設置半圓弧形下閥片孔；在所述外筒內(nèi)設置轉子芯軸，轉子芯軸的下端直徑大于上端直徑，在轉子芯軸的下端軸向設置盲孔，在盲孔內(nèi)螺紋連接上閥片座，在上閥片座的下端連接上閥片，上閥片上設置半圓弧形上閥片孔，上閥片對應設置在下閥片的上方；在所述轉子芯軸的上端與外筒之間設置渦輪定子和渦輪轉子，渦輪定子通過定子鎖緊環(huán)固定在外筒的內(nèi)壁，渦輪轉子通過鎖緊螺母固定在轉子芯軸上；在所述渦輪轉子下方的轉子芯軸與外筒之間形成環(huán)腔，在轉子芯軸上設置心軸通孔，心軸通孔將環(huán)腔與轉子芯軸的盲孔相連通。
2.根據(jù)權利要求1所述的渦輪振蕩器，其特征在于:所述渦輪定子包括定子安裝座和定子葉片，定子安裝座固定在外筒的內(nèi)壁，定子葉片固定在定子安裝座的內(nèi)周；所述潤輪轉子包括轉子安裝座和轉子葉片，轉子安裝座固定在轉子芯軸上，轉子葉片固定在轉子安裝座的外周，并且轉子葉片設置在定子葉片的下方。
3.根據(jù)權利要求1所述的渦輪振蕩器，其特征在于:在所述外筒與轉子芯軸下端之間設置扶正鋼珠，在轉子芯軸上設置鋼珠安裝槽，扶正鋼珠設置在鋼珠安裝槽內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求1所述的渦輪振蕩器，其特征在于:在所述下接頭與下閥片座之間、在轉子芯軸與上閥片座之間均設置第一 O型密封圈，在外筒的上端與上接頭之間、外筒的下端與下接頭之間均設置第二 O型密封圈。
【文檔編號】E21B28/00GK104373043SQ201410624152
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權日:2014年11月10日
【發(fā)明者】魏軍 申請人:揚州市馳城石油機械有限公司