CN111236843A - 一种均匀驱动式钻井用水力振荡器 - Google Patents
一种均匀驱动式钻井用水力振荡器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111236843A CN111236843A CN202010149156.1A CN202010149156A CN111236843A CN 111236843 A CN111236843 A CN 111236843A CN 202010149156 A CN202010149156 A CN 202010149156A CN 111236843 A CN111236843 A CN 111236843A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- abutting
- outer shell
- coil spring
- vibration shaft
- vibration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 7
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 6
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 5
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/24—Drilling using vibrating or oscillating means, e.g. out-of-balance masses
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本发明公开了一种均匀驱动式钻井用水力振荡器，包括振动机构、动力总成、底部总成；本发明为了提高振动的灵敏性以及稳定性，本发明在振动轴下部四周外侧设置了抵接槽，在外壳体的内环端面上安装定位环，将抵接卷簧的连接端部安装于定位环上端，将抵接卷簧的卷曲部抵接于振动轴的抵接槽下侧，连接端部是位于振动轴下部四周外侧和外壳体的内部下方之间的环形间隙中，抵接卷簧的连接端部不会和外壳体与振动轴接触，同时抵接卷簧的卷曲部抵接于设有消磨涂层的抵接槽内，如此巧妙的结构设计消除了摩擦阻力，通过抵接卷簧的卷曲部的卷曲带动振动轴的复位，通过多个抵接卷簧进行拉伸和卷曲驱动，使得振动轴在轴向上振动的更加灵敏。
Description
技术领域
本发明涉及一种均匀驱动式钻井用水力振荡器。
背景技术
在钻井过程中，破岩方式是影响钻速的重要因素，井下遇阻或卡钻将严重影响钻井过程。随着当前的井眼越来越不规则，大位移井钻进模式面临更大的挑战。降低摩阻、减少常规钻井卡钻事故，增加动钻压、提高常规钻井的效率是当前钻井工程中迫切需要解决的问题。现场实践表明，对钻柱施加适当的周期性轴向振动，能有效减小钻进过程中钻具与井壁之间的摩擦阻力，提高常规钻井的破岩效率，减少常规钻井卡钻事故，并增加动钻压，适用于大位移井、定向钻井、水平钻井、垂直钻井、连续油管钻井等多种钻井方式；现有技术中，例如在申请号为201210172935.9以及申请号为2014105745646两篇专利中，一般都是在振动机构中的振动轴和外壳体之间增加蝶形弹簧，当振动轴受到来自动力总成的简谐性压力波驱动时，使得振动轴进行轴向的简谐性运动，但是蝶形弹簧在实际使用时，蝶形弹簧与振动轴和外壳体之间容易产生磨损，进而增加了振动轴轴向运动的阻力，使得振动不灵敏，不可靠，另外蝶形弹簧随着时间的推动磨损加重，使得蝶形弹簧产生径向的晃动，分解了一部分的轴向的简谐压力波，如此进一步使得振动轴在轴向上振动不灵敏。
发明内容
针对上述现有技术的不足之处，本发明解决的问题为：提供一种振动灵敏、阻力小、结构可靠的均匀驱动式钻井用水力振荡器。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：
一种均匀驱动式钻井用水力振荡器，包括振动机构、动力总成、底部总成；所述振动机构安装于动力总成的上端；所述底部总成安装于动力总成的下端；所述振动机构包括外壳体、振动轴、抵接卷簧、定位环、滑动支架；所述外壳体呈两端开口、内部设有插接腔的中空结构；所述振动轴滑动插接安装于外壳体的插接腔内；所述振动轴的下端四周侧部均匀开设多个抵接槽；所述外壳体的下端内部四周均匀开设有多个卡接槽；所述振动轴上的抵接槽和外壳体上的卡接槽分别内外一一对应；所述振动轴下部四周外侧和外壳体的内部下方之间设有环形间隙；所述外壳体的下端内部设有内环端面；所述内环端面上安装定位环；所述定位环上端四周均匀安装多个抵接卷簧；所述抵接卷簧包括下端的连接端部和上端的卷曲部；所述连接端部位于卷曲部的外侧下方；所述抵接卷簧的连接端部下端固定连接于定位环上；所述连接端部位于环形间隙内；所述抵接卷簧的卷曲部安装于振动轴下端的抵接槽内；所述抵接槽内分别安装一个抵接卷簧的卷曲部；所述抵接卷簧的卷曲部下侧抵接于抵接槽的下侧；所述滑动支架呈矩形框体结构；所述滑动支架一侧穿接于卷曲部的中心，滑动支架的另一侧设有卡接齿；所述滑动支架的卡接齿滑动卡接于外壳体的卡接槽内。
进一步，所述振动轴的下端四周侧部均匀开设四个抵接槽；所述外壳体的下端内部四周均匀开设有四个卡接槽。
进一步，所述滑动支架另一侧的卡接齿以及外壳体上的卡接槽均呈T形结构。
进一步，所述卡接齿由聚四氟乙烯材料制成。
进一步，所述定位环的四周外侧设有外螺纹环面；所述外壳体的内环端面上设有螺纹环槽；所述定位环通过四周外侧的外螺纹环面安装于外壳体的内环端面上的螺纹环槽上。
进一步，所述振动轴和外壳体的插接腔截面均呈圆形结构。
进一步，所述外壳体的上方四周内部设有密封圈；所述密封圈抵接于振动轴的四周外侧。
进一步，所述外壳体的下端外部设有螺纹接头。
进一步，所述振动轴下端的抵接槽内设有消磨涂层；所述消磨涂层为聚四氟乙烯材料。
本发明的有益效果
1.本发明为了提高振动的灵敏性以及稳定性，本发明在振动轴下部四周外侧设置了抵接槽，在外壳体的内环端面上安装定位环，将抵接卷簧的连接端部安装于定位环上端，将抵接卷簧的卷曲部抵接于振动轴的抵接槽下侧，连接端部是位于振动轴下部四周外侧和外壳体的内部下方之间的环形间隙中，抵接卷簧的连接端部不会和外壳体与振动轴接触，同时抵接卷簧的卷曲部抵接于设有消磨涂层的抵接槽内，如此巧妙的结构设计消除了摩擦阻力，通过抵接卷簧的卷曲部的卷曲带动振动轴的复位，通过多个抵接卷簧进行拉伸和卷曲驱动，使得振动轴在轴向上振动的更加灵敏。
2.将呈矩形框体结构的滑动支架一侧穿接于卷曲部的中心，滑动支架的另一侧通过卡接齿滑动卡接于外壳体的卡接槽内，如此保证了整个抵接卷簧在轴向移动的稳定性，不会产生径向晃动进而导致分解轴向的动力，同时保证了抵接卷簧不会与外壳体和振动周接触摩擦。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明局部放大结构示意图。
图3为本发明抵接卷簧的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明内容作进一步详细说明。
如图1至3所示，一种均匀驱动式钻井用水力振荡器，包括振动机构、动力总成、底部总成；所述振动机构安装于动力总成的上端；所述底部总成安装于动力总成的下端。本发明的动力总成和底部总成均为现有的技术的结构，本领域技术人员可参见申请背景技术力的专利文献。所述振动机构包括外壳体1、振动轴2、抵接卷簧3、定位环5、滑动支架4；振动轴2为中空结构；所述外壳体1呈两端开口、内部设有插接腔的中空结构；所述振动轴2滑动插接安装于外壳体1的插接腔内；所述振动轴2的下端四周侧部均匀开设多个抵接槽21；所述外壳体1的下端内部四周均匀开设有多个卡接槽11；所述振动轴2上的抵接槽21和外壳体1上的卡接槽11分别内外一一对应；所述振动轴2下部四周外侧和外壳体1的内部下方之间设有环形间隙19；所述外壳体1的下端内部设有内环端面13；所述内环端面13上安装定位环5；所述定位环5上端四周均匀安装多个抵接卷簧3；所述抵接卷簧3包括下端的连接端部32和上端的卷曲部31；所述连接端部32位于卷曲部31的外侧下方；所述抵接卷簧3的连接端部32的下端固定连接于定位环5上；所述连接端部32位于环形间隙19内；所述抵接卷簧3的卷曲部31安装于振动轴2下端的抵接槽21内；所述抵接槽21内分别安装一个抵接卷簧3的卷曲部31；所述抵接卷簧3的卷曲部31下侧抵接于抵接槽21的下侧；所述滑动支架4呈矩形框体结构；所述滑动支架4一侧穿接于卷曲部31的中心，滑动支架4的另一侧设有卡接齿41；所述滑动支架4的卡接齿41滑动卡接于外壳体1的卡接槽11内。
如图1至3所示，进一步优选，所述振动轴2的下端四周侧部均匀开设四个抵接槽21；所述外壳体1的下端内部四周均匀开设有四个卡接槽11。进一步，所述滑动支架4另一侧的卡接齿41以及外壳体1上的卡接槽11均呈T形结构。进一步优选，所述卡接齿41由聚四氟乙烯材料制成。进一步，所述定位环5的四周外侧设有外螺纹环面；所述外壳体1的内环端面上设有螺纹环槽12；所述定位环通过四周外侧的外螺纹环面安装于外壳体的内环端面上的螺纹环槽上。进一步，所述振动轴2和外壳体的插接腔截面均呈圆形结构。进一步，所述外壳体1的上方四周内部设有密封圈6；所述密封圈6抵接于振动轴2的四周外侧。进一步，所述外壳体1的下端外部设有螺纹接头。进一步，所述振动轴2下端的抵接槽21内设有消磨涂层；所述消磨涂层为聚四氟乙烯材料。
本发明为了提高振动的灵敏性以及稳定性，本发明在振动轴2下部四周外侧设置了抵接槽21，在外壳体1的内环端面上安装定位环5，将抵接卷簧3的连接端部32安装于定位环5上端，将抵接卷簧3的卷曲部31抵接于振动轴2的抵接槽21下侧，连接端部32是位于振动轴2下部四周外侧和外壳体的内部下方之间的环形间隙19中，抵接卷簧3的连接端部不会和外壳体1与振动轴2接触，同时抵接卷簧3的卷曲部31抵接于设有消磨涂层的抵接槽21内，如此巧妙的结构设计消除了摩擦阻力，通过抵接卷簧3的卷曲部31的卷曲带动振动轴的复位，通过多个抵接卷簧3进行拉伸和卷曲驱动，使得振动轴在轴向上振动的更加灵敏。将呈矩形框体结构的滑动支架4一侧穿接于卷曲部31的中心，滑动支架4的另一侧通过卡接齿41滑动卡接于外壳体1的卡接槽11内，如此保证了整个抵接卷簧3在轴向移动的稳定性，不会产生径向晃动进而导致分解轴向的动力，同时保证了抵接卷簧3不会与外壳体和振动周接触摩擦。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种均匀驱动式钻井用水力振荡器，包括振动机构、动力总成、底部总成；所述振动机构安装于动力总成的上端；所述底部总成安装于动力总成的下端；其特征在于，所述振动机构包括外壳体、振动轴、抵接卷簧、定位环、滑动支架；所述外壳体呈两端开口、内部设有插接腔的中空结构；所述振动轴滑动插接安装于外壳体的插接腔内；所述振动轴的下端四周侧部均匀开设多个抵接槽；所述外壳体的下端内部四周均匀开设有多个卡接槽；所述振动轴上的抵接槽和外壳体上的卡接槽分别内外一一对应；所述振动轴下部四周外侧和外壳体的内部下方之间设有环形间隙；所述外壳体的下端内部设有内环端面；所述内环端面上安装定位环；所述定位环上端四周均匀安装多个抵接卷簧；所述抵接卷簧包括下端的连接端部和上端的卷曲部；所述连接端部位于卷曲部的外侧下方；所述抵接卷簧的连接端部的下端固定连接于定位环上；所述连接端部位于环形间隙内；所述抵接卷簧的卷曲部安装于振动轴下端的抵接槽内；所述抵接槽内分别安装一个抵接卷簧的卷曲部；所述抵接卷簧的卷曲部下侧抵接于抵接槽的下侧；所述滑动支架呈矩形框体结构；所述滑动支架一侧穿接于卷曲部的中心，滑动支架的另一侧设有卡接齿；所述滑动支架的卡接齿滑动卡接于外壳体的卡接槽内。
2.根据权利要求1所述的均匀驱动式钻井用水力振荡器，其特征在于，所述振动轴的下端四周侧部均匀开设四个抵接槽；所述外壳体的下端内部四周均匀开设有四个卡接槽。
3.根据权利要求1所述的均匀驱动式钻井用水力振荡器，其特征在于，所述滑动支架另一侧的卡接齿以及外壳体上的卡接槽均呈T形结构。
4.根据权利要求1所述的均匀驱动式钻井用水力振荡器，其特征在于，所述卡接齿由聚四氟乙烯材料制成。
5.根据权利要求1所述的均匀驱动式钻井用水力振荡器，其特征在于，所述定位环的四周外侧设有外螺纹环面；所述外壳体的内环端面上设有螺纹环槽；所述定位环通过四周外侧的外螺纹环面安装于外壳体的内环端面上的螺纹环槽上。
6.根据权利要求1所述的均匀驱动式钻井用水力振荡器，其特征在于，所述振动轴和外壳体的插接腔截面均呈圆形结构。
7.根据权利要求1所述的均匀驱动式钻井用水力振荡器，其特征在于，所述外壳体的上方四周内部设有密封圈；所述密封圈抵接于振动轴的四周外侧。
8.根据权利要求1所述的均匀驱动式钻井用水力振荡器，其特征在于，所述外壳体的下端外部设有螺纹接头。
9.根据权利要求1所述的均匀驱动式钻井用水力振荡器，其特征在于，所述振动轴下端的抵接槽内设有消磨涂层；所述消磨涂层为聚四氟乙烯材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010149156.1A CN111236843A (zh) | 2020-03-06 | 2020-03-06 | 一种均匀驱动式钻井用水力振荡器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010149156.1A CN111236843A (zh) | 2020-03-06 | 2020-03-06 | 一种均匀驱动式钻井用水力振荡器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111236843A true CN111236843A (zh) | 2020-06-05 |
Family
ID=70871640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010149156.1A Pending CN111236843A (zh) | 2020-03-06 | 2020-03-06 | 一种均匀驱动式钻井用水力振荡器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111236843A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102704842A (zh) * | 2012-05-30 | 2012-10-03 | 中国石油化工集团公司 | 一种钻井用水力振荡器 |
| CN204627485U (zh) * | 2015-04-17 | 2015-09-09 | 北京沃客石油工程技术研究院 | 一种水力振荡器轴向振荡模块 |
| CN107489379A (zh) * | 2016-06-13 | 2017-12-19 | 瓦瑞尔欧洲联合股份公司 | 无源诱发的受迫振动的钻岩系统 |
| CN107503686A (zh) * | 2017-09-05 | 2017-12-22 | 中国石油大学(华东) | 一种扭簧式水力振荡器 |
| CN109521036A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-03-26 | 东台市高科技术创业园有限公司 | 一种金属稳固式检测机构 |
| CN109538889A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-03-29 | 东台市高科技术创业园有限公司 | 一种金属限位式检测机构 |
-
2020
- 2020-03-06 CN CN202010149156.1A patent/CN111236843A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102704842A (zh) * | 2012-05-30 | 2012-10-03 | 中国石油化工集团公司 | 一种钻井用水力振荡器 |
| CN204627485U (zh) * | 2015-04-17 | 2015-09-09 | 北京沃客石油工程技术研究院 | 一种水力振荡器轴向振荡模块 |
| CN107489379A (zh) * | 2016-06-13 | 2017-12-19 | 瓦瑞尔欧洲联合股份公司 | 无源诱发的受迫振动的钻岩系统 |
| CN107503686A (zh) * | 2017-09-05 | 2017-12-22 | 中国石油大学(华东) | 一种扭簧式水力振荡器 |
| CN109521036A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-03-26 | 东台市高科技术创业园有限公司 | 一种金属稳固式检测机构 |
| CN109538889A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-03-29 | 东台市高科技术创业园有限公司 | 一种金属限位式检测机构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111577141B (zh) | 钻井用涡轮式水力振荡器 | |
| CN105672885B (zh) | 涡轮动力式双作用水力振荡减阻钻具 | |
| US20200048975A1 (en) | Three-dimensional hydraulic oscillator | |
| CA2234495A1 (en) | Adjustable gauge downhole drilling assembly | |
| CN111255378A (zh) | 一种导向式油气田钻井用水力减阻振荡器 | |
| CN105735916A (zh) | 一种蠕动式水平井钻柱送进工具 | |
| CN110029939B (zh) | 可调控的脉冲振荡pdc钻头 | |
| CN106014316A (zh) | 抗冲击井下螺杆式脉冲发生器 | |
| CN105221074B (zh) | 一种钻井用减摩降阻工具 | |
| CN104912493A (zh) | 一种液力式防滑送钻工具 | |
| CN111236843A (zh) | 一种均匀驱动式钻井用水力振荡器 | |
| CN112832684B (zh) | 一种金属水力振荡器 | |
| CN111197463A (zh) | 振荡器 | |
| CN110409999B (zh) | 一种井下辅助钻井工具 | |
| CN113062686B (zh) | 钻井提速工具 | |
| CN107246238B (zh) | 一种一体化冲击井下动力钻具 | |
| CN207332873U (zh) | 一种剪切阀式泥浆脉冲发生器 | |
| CN106150384B (zh) | 动力钻具工作状态控制工具 | |
| CN115075771A (zh) | 振动固井工具 | |
| CN113653445A (zh) | 一种自振送钻柔性钻井工具 | |
| CN207363631U (zh) | 一种连续油管用叶片式水力振荡器 | |
| CN109750992A (zh) | 螺杆钻具工具面稳定器 | |
| CN211287592U (zh) | 一种独立激发式密封套装置 | |
| GB2590780A (en) | Metallic ring for sealing a downhole rotary steering piston | |
| CN205532268U (zh) | 一种井下钻具电机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200605 |