CN107514233B - 一种连续油管减阻装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种减阻装置；具体涉及一种连续油管减阻装置。它由上接头、上壳体、涡轮组、涡轮轴、振动节、上凸轮、下凸轮、下壳体和下接头构成，上壳体内通过对称设置的推力轴承装有涡轮轴，涡轮轴上装有涡轮组，涡轮轴的一端通过联轴器安装有上凸轮，下壳体内滑动安装有下凸轮，上凸轮与下凸轮抵触连接。该减阻装置通过上凸轮与下凸轮抵触连接驱动振动机构进行高频轴向振动，由此减小连续油管外壁与井壁之间的摩擦阻力，解决了在入井过程中，在注入力和井底摩擦力的共同作用下，连续油管发生屈曲，甚至造成“卡死”现象，从而能提高钻速和钻井效率，缩短作业周期，延长连续油管的水平进尺。

Description

一种连续油管减阻装置
技术领域
本发明涉及一种减阻装置；具体涉及一种连续油管减阻装置。
背景技术
随着石油勘探开发领域不断扩大，需要开发长水平、大斜度及多分支井等复杂结构井的数量越来越多。在使用现有的连续油管进入复杂结构井的过程中，由于连续油管柔性不大、不旋转以及加压困难，导致其与井壁之间的摩擦阻力较大，传递到钻头上的有效钻压很小，同时在注入力和井底摩擦力的共同作用下，连续油管容易发生屈曲，甚至造成“卡死”现象，从而限制了连续油管在复杂结构井中的应用。因此，有必要研发一种可以有效减小连续油管与井壁间的摩擦阻力，提高钻速和钻井效率，缩短作业周期，延长连续油管的水平进尺的连续油管减阻装置。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种结构简单，使用方便，以解决有效减小连续油管与井壁间的摩擦阻力的问题，且能提高钻速和钻井效率，缩短作业周期，延长连续油管的水平进尺的连续油管减阻装置。
本发明的技术方案是：
一种连续油管减阻装置，它由上接头、上壳体、涡轮组、涡轮轴、振动节、上凸轮、下凸轮、下壳体和下接头构成，其特征在于：振动节的一端通过上壳体螺纹安装有上接头，振动节的另一端通过下壳体螺纹安装有下接头，上壳体内通过对称设置的推力轴承装有涡轮轴，涡轮轴上装有涡轮组，涡轮轴的一端通过联轴器安装有上凸轮，下壳体内滑动安装有下凸轮，上凸轮与下凸轮抵触连接，下凸轮与下接头之间设置有蝶形弹簧，蝶形弹簧的一端与下凸轮接触连接，蝶形弹簧的另一端与下接头接触连接。
所述的上凸轮和下凸轮分别为圆柱状，上凸轮与下凸轮相对应的端面分别设置有螺旋状的凸起。
所述的联轴器上设置有过流孔。
本发明的有益效果在于：
该连续油管减阻装置通过高压钻井液驱动涡轮组转动提供动力，通过上凸轮与下凸轮抵触连接驱动振动机构进行高频轴向振动，由此减小连续油管外壁与井壁之间的摩擦阻力，进而避免在入井过程中，在注入力和井底摩擦力的共同作用下，连续油管发生屈曲，甚至造成“卡死”现象，从而能提高钻速和钻井效率，缩短作业周期，延长连续油管的水平进尺。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的上凸轮的立体结构示意图；
图3为本发明的下凸轮的立体结构示意图。
图中：1、上接头，2、推力轴承，3、上壳体，4、整流器，5、涡轮轴，6、涡轮定子，7、涡轮转子，8、振动节，9、下壳体，10、下接头，11凸起、蝶形弹簧，12、下凸轮，13、上凸轮，14、联轴器，15、过流孔，16、凸起；17、撞击凸缘。
具体实施方式
该连续油管减阻装置由上接头1、上壳体3、涡轮组、涡轮轴5、振动节8、上凸轮13、下凸轮12、下壳体9和下接头10构成，振动节8的一端通过上壳体3螺纹安装有上接头1，振动节8的另一端通过下壳体9螺纹安装有下接头10，上壳体3内通过对称设置的推力轴承2装有涡轮轴5，推力轴承2之间的涡轮轴5上装有涡轮组，涡轮组包括涡轮定子6和涡轮转子7；推力轴承2与涡轮组之间设置有整流器4，以对钻井液的进出进行导流。
涡轮轴5的一端通过联轴器14安装有上凸轮13，下壳体9内滑动安装有下凸轮12，上凸轮13与下凸轮12抵触连接，下凸轮12与下接头10之间设置有蝶形弹簧11，蝶形弹簧11的一端与下凸轮12接触连接，蝶形弹簧11的另一端与下接头10接触连接。
上凸轮13和下凸轮12分别为圆筒状，上凸轮13和下凸轮12对应的端面上分别设置有螺旋状的凸起16。上凸轮13和下凸轮12之间通过凸起16相互滑动接触连接。
下凸轮12的圆周上设置有撞击凸缘17，下凸轮12通过撞击凸缘17与振动节8间歇接触连接。
联轴器14上设置有过流孔15，过流孔15与上凸轮13和下凸轮12的中心孔连通。
该连续油管减阻装置工作时，高压钻井液经上接头1进入上壳体3内，通过整流器4导流后驱动涡轮组的涡轮转子7旋转，从而带动涡轮轴5高速旋转；进而通过涡轮轴5传递到联轴器14，由于联轴器14上安装有上凸轮13，经联轴器14传递转矩，上凸轮13随涡轮轴5一起高速旋转。这一过程中，完成冲击涡轮组的高压钻井液经联轴器14上的过流孔15进入上凸轮13的中心孔，再经下凸轮12的中心孔流入下接头10中，最后流入连续油管中。
涡轮轴5带动上凸轮13转动过程中，由于上凸轮13和下凸轮12对应的端面上分别设置有螺旋状的凸起16，且上凸轮13和下凸轮12之间通过凸起16相互滑动接触连接，上凸轮13转动过程中，上凸轮13和下凸轮12相互之间由凸起16的底端向高端滑动，这一过程中，迫使下凸轮12在下壳体9内轴向移动并压缩蝶形弹簧11，当上凸轮13和下凸轮12相互之间的凸起16滑动至最高端时，压缩蝶形弹簧11同时被压缩到极限位置；随着上凸轮13的继续旋转，上凸轮13和下凸轮12的凸起16最高点的接触状态瞬时解除，上凸轮13压迫下凸轮12的压力消失，在蝶形弹簧11的最用下，下凸轮12快速复位，并通过撞击凸缘17撞击振动节8从而产生轴向振动力，即告一个工作循环完成，该振动力通过振动节传动至上壳体3和下壳体9后，即可减小连续油管外壁与井壁之间的摩擦阻力，解决现有连续管入井过程中，在注入力和井底摩擦力的共同作用下，容易发生屈曲，甚至造成连续管的“卡死”的问题。由此缩短了作业周期，提高了连续管钻井效率。

Claims (3)

1.一种连续油管减阻装置，它由上接头（1）、上壳体（3）、涡轮组、涡轮轴（5）、振动节（8）、上凸轮（13）、下凸轮（12）、下壳体（9）和下接头（10）构成，振动节（8）的一端通过上壳体（3）螺纹安装有上接头（1），振动节（8）的另一端通过下壳体（9）螺纹安装有下接头（10），上壳体（3）内通过对称设置的推力轴承（2）装有涡轮轴（5），涡轮轴（5）上装有涡轮组，涡轮轴（5）的一端通过联轴器（14）安装有上凸轮（13），下壳体（9）内滑动安装有下凸轮（12），上凸轮（13）与下凸轮（12）抵触连接，其特征在于：下凸轮（12）与下接头（10）之间设置有蝶形弹簧（11），蝶形弹簧（11）的一端与下凸轮（12）接触连接，蝶形弹簧（11）的另一端与下接头（10）接触连接；工作时， 上凸轮（13）和下凸轮（12）相互之间由凸起（16）的底端向高端滑动，这一过程中，迫使下凸轮（12）在下壳体（9）内轴向移动并压缩蝶形弹簧（11），当上凸轮（13）和下凸轮（12）相互之间的凸起（16）滑动至最高端时，压缩蝶形弹簧（11）同时被压缩到极限位置；随着上凸轮（13）的继续旋转，上凸轮（13）和下凸轮（12）的凸起（16）最高点的接触状态瞬时解除，上凸轮（13）压迫下凸轮（12）的压力消失，在蝶形弹簧（11）的最用下，下凸轮（12）快速复位，并通过撞击凸缘（17）撞击振动节（8）从而产生轴向振动力，完成一个工作循环。
2.根据权利要求1所述的一种连续油管减阻装置，其特征在于：所述的上凸轮（13）和下凸轮（12）分别为圆柱状，上凸轮（13）与下凸轮（12）相对应的端面分别设置有螺旋状的凸起（16）。
3.根据权利要求1所述的一种连续油管减阻装置，其特征在于：所述的联轴器（14）上设置有过流孔（15）。
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