CN105114022A - 可钻式水力脉冲涡轮固井振动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可钻式水力脉冲涡轮固井振动器。包括外筒（1）所述外筒（1）由承托盘（2）分隔成若干区域，每个区域内分别设置有涡轮叶片（3），在其中的一区域内设置有偏心块（4），然后间隔的在临近第二个区域内设置偏心块（4），以此设置，各偏心块（4）同侧设置在外壳一侧；所述偏心块（4）分两层设置，其中外层为黄铜件（41），内层为铸铝件（42）。本发明采用可钻削的材料（铸铝和黄铜），因此钻削性能得到有效保证，且偏心块采用复合式结构，使偏心块的重量符合要求，保证了偏心振动效果。

Description

可钻式水力脉冲涡轮固井振动器

技术领域

本发明涉及一种可钻式水力脉冲涡轮固井振动器，主要应用于油田技术领域。

背景技术

在钻井过程中，下入技术套管是对井眼中间井段的易塌，易漏，高压，含盐等地层，起到隔离地层和保护井身的作用。

由于技术套管的作用特殊，对它的固井要求也很高，下入可钻式水力脉冲涡轮固井振动器，确保固井质量，可钻式水力脉冲涡轮固井振动器可提高顶替效率，消除水泥液中的气泡，形成完好的水泥环，从而缩短侯凝时间，防止固井后侯凝“失重”时油、气、水窜。有利于提高两个界面的胶结强度，是提高固井质量的有效的方法之一。

技术套管固井完成后，需连续钻进，必须把安装在技术套管底部的可钻式水力脉冲涡轮固井振动器进行磨铣，直到磨削完成，形成通孔。便于后续钻井。

因此对安装在技术套管底部的可钻式水力脉冲涡轮固井振动器有着特别的要求：1）可钻性：内部结构可磨削，可铣削；2）振动性：偏心块材质、质量、结构的合理性。

但现有的振动器一般采用钢制材料制成，在使用过程，发现其钻削性能不甚理想，而且发现如果采用钻削材料制造，由于材料密度的关系，偏心效果又不甚理想，而且在使用过程中，常防线偏心块是其中易损部件，而现有的振动器当偏心块损坏时，很难实现维修，造成振动器的报废，浪费现象非常严重，因此需要加以改进。

发明内容

本发明针对上述缺陷，目的在于提供一种结构简单、使用效果好的可钻式水力脉冲涡轮固井振动器。

为此本发明采用的技术方案是：本发明包括外筒（1）所述外筒（1）由承托盘（2）分隔成若干区域，每个区域内分别设置有涡轮叶片（3），在其中的一区域内设置有偏心块（4），然后间隔的在临近第二个区域内设置偏心块（4），以此设置，各偏心块（4）同侧设置在外壳一侧；所述偏心块（4）分两层设置，其中外层为黄铜件（41），内层为铸铝件（42）。

所述偏心块（4）为圆弧形，黄铜件（41）和铸铝件（42）通过铆钉铆接。

所述设置有偏心块（4）区域的上下两承托盘（2）开设有容置偏心块（4）的凹槽。

所述凹槽为通孔，在对应的承托盘（2）侧部设置有和所述凹槽连通的侧槽，所述侧槽内设置有延伸至凹槽内并形成对所述偏心块（4）支撑的支撑板，所述凹槽内侧设有细槽，所述支撑板延伸至细槽内。

所述各承托盘（2）上设置有通孔，所述通孔设置在偏心块（4）和涡轮叶片（3）之间。

所述各承托盘（2）之间设置有支撑所述承托盘（2）、涡轮叶片（3）的芯轴，所述芯轴设置在各承托盘（3）中部，所述芯轴靠近偏心块（4）的一侧为实心设置，另一侧为空心设置。

本发明的优点是：1）本发明采用可钻削的材料（铸铝和黄铜），因此钻削性能得到有效保证，且偏心块采用复合式结构，使偏心块的重量符合要求，保证了偏心振动效果；2）本发明的偏心块设置成可拆卸的结构形式，这样当偏心块发生损坏时，可方便的将其拆卸，并维修或更换，这样避免了因偏心块损伤造成振动器报废浪费的缺陷；3）本发明通过凹槽固定偏心块，其形式简单，但是能达到良好的紧固效果，在使用过程中不会发生松动，确保了振动器的工作性能；4）本发明设置芯轴，芯轴的设置第一保证了各部件的同轴度，第二本发明特意对芯轴的结构作出了具体的限定，其中将其靠近偏心块的一侧实心设置，而另一侧空心设置，这样也能起到一定的偏心作用，可以适当降低偏心块的厚度，本发明利用现有的部件实现了偏心效果，因此可使本发明结构更为紧凑，且降低了材料的使用，降低了使用成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的内部立体图。

图3为本发明承托盘的截面图。

图中1为外筒、2为承托盘、3为涡轮叶片、4为偏心块；

41为黄铜件、42为铸铝件。

具体实施方式

本发明包括外筒1所述外筒1由承托盘2分隔成若干区域，每个区域内分别设置有涡轮叶片3，在其中的一区域内设置有偏心块4，然后间隔的在临近第二个区域内设置偏心块4，以此设置，各偏心块4同侧设置在外壳一侧；所述偏心块4分两层设置，其中外层为黄铜件41，内层为铸铝件42。

所述偏心块4为圆弧形，黄铜件41和铸铝件42通过铆钉铆接。

所述设置有偏心块4区域的上下两承托盘2开设有容置偏心块4的凹槽。

所述凹槽为通孔，在对应的承托盘2侧部设置有和所述凹槽连通的侧槽，所述侧槽内设置有延伸至凹槽内并形成对所述偏心块4支撑的支撑板，所述凹槽内侧设有细槽，所述支撑板延伸至细槽内。

所述各承托盘2上设置有通孔，所述通孔设置在偏心块4和涡轮叶片3之间。

所述各承托盘2之间设置有支撑所述承托盘2、涡轮叶片3的芯轴，所述芯轴设置在各承托盘3中部，所述芯轴靠近偏心块4的一侧为实心设置，另一侧为空心设置。

本发明的支撑板通过侧槽插入凹槽内，并进一步延伸至细槽内，这样支撑板被承托盘2有利的支撑，然后将偏心块4插入凹槽即成；当偏心块4因各种原因发生损伤需要更换时间，将支撑板取出，然后就可将偏心块4取出进行维修更换，使用起来非常方便。

同时本发明偏心块4内部为铸铝件42，外部为黄铜件41，尺寸可分为：铝：Φ136×δ3×73，铜：Φ150×δ7×73。它们的质量合计为0.91G，加之偏心块之间要用铆钉铆接，和同尺寸用钢制材料制成的偏心块4相比，重新设计后的偏心块的重量和原来用钢制材质的重量相差为G⁰ _-0.1,在设计的标准范围内，保证了偏心块的震动效果；而且本发明的芯轴也可起到一定的偏心效果，因而进一步保证了振动效果，经过实际使用，具有很好的使用效果。

进一步的本发明的涡轮叶片3、承托盘2、芯轴也采用可钻削的材料（铸铝和黄铜），以保证钻削性能。

Claims (6)

1.可钻式水力脉冲涡轮固井振动器，其特征在于，包括外筒（1）所述外筒（1）由承托盘（2）分隔成若干区域，每个区域内分别设置有涡轮叶片（3），在其中的一区域内设置有偏心块（4），然后间隔的在临近第二个区域内设置偏心块（4），以此设置，各偏心块（4）同侧设置在外壳一侧；所述偏心块（4）分两层设置，其中外层为黄铜件（41），内层为铸铝件（42）。

2.根据权利要求1所述的可钻式水力脉冲涡轮固井振动器，其特征在于，所述偏心块（4）为圆弧形，黄铜件（41）和铸铝件（42）通过铆钉铆接。

3.根据权利要求1所述的可钻式水力脉冲涡轮固井振动器，其特征在于，所述设置有偏心块（4）区域的上下两承托盘（2）开设有容置偏心块（4）的凹槽。

4.根据权利要求3所述的可钻式水力脉冲涡轮固井振动器，其特征在于，所述凹槽为通孔，在对应的承托盘（2）侧部设置有和所述凹槽连通的侧槽，所述侧槽内设置有延伸至凹槽内并形成对所述偏心块（4）支撑的支撑板，所述凹槽内侧设有细槽，所述支撑板延伸至细槽内。

5.根据权利要求1所述的可钻式水力脉冲涡轮固井振动器，其特征在于，所述各承托盘（2）上设置有通孔，所述通孔设置在偏心块（4）和涡轮叶片（3）之间。

6.根据权利要求1所述的可钻式水力脉冲涡轮固井振动器，其特征在于，所述各承托盘（2）之间设置有支撑所述承托盘（2）、涡轮叶片（3）的芯轴，所述芯轴设置在各承托盘（3）中部，所述芯轴靠近偏心块（4）的一侧为实心设置，另一侧为空心设置。