CN112681979A - 一种水力振荡器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种水力振荡器，包括振荡模块和控制模块；振荡模块包括静止接头、定子和转子；转子可转动地安装在定子内；转子上设有转子中心通道和转子旁侧通道；静止接头的一端插设在定子内，其上设有与转子中心通道相对应的接头中心通道以及与转子旁侧通道相对应的接头旁侧通道；控制模块包括控制外壳以及设置在控制外壳内的控制器、电机伸缩模块以及小阀头；控制器与电机伸缩模块相连接，通过控制电机伸缩模块来驱动小阀头插入转子中心通道或从转子中心通道拔出。本申请提供的水力振荡器实现了在复合钻井的情况下不工作，在定向钻井的情况下工作，即提供轴向力，同时对于其余设备不造成任何影响。

Description

一种水力振荡器

技术领域

本申请涉及钻井技术领域，尤其涉及一种水力振荡器。

背景技术

随着石油工业的发展，油田钻井的方式也越来越多，例如定向钻井、复合钻井等，油田钻井离不开水力振荡器，而现有的水力振荡器不能够根据不同的钻井方式来进行相应地调节。

发明内容

本申请的目的是针对以上问题，提供一种水力振荡器。

本申请提供一种水力振荡器，包括振荡模块和控制模块；

所述振荡模块包括静止接头、定子和转子；所述转子可转动地安装在所述定子内；所述转子上设有转子中心通道和转子旁侧通道；所述静止接头的一端插设在所述定子内，其上设有与所述转子中心通道相对应的接头中心通道以及与所述转子旁侧通道相对应的接头旁侧通道；

所述控制模块包括控制外壳以及设置在所述控制外壳内的控制器、电机伸缩模块以及小阀头；所述控制器与所述电机伸缩模块相连接，通过控制所述电机伸缩模块来驱动所述小阀头插入所述转子中心通道或从所述转子中心通道拔出。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述转子旁侧通道和所述接头旁侧通道的个数均为四个；四个所述转子旁侧通道沿所述转子的周向均匀分布；四个所述接头旁侧通道沿所述静止接头的周向均匀分布；所述转子旁侧通道的直径尺寸与所述接头旁侧通道的直径尺寸一致。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述电机伸缩模块包括电机；所述电机的输出端与丝杠固定连接；所述丝杠上螺纹连接有丝杠螺母；所述小阀头与所述丝杠螺母相连接。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述定子远离所述静止接头的一端安装有扶正环；所述扶正环套设在所述转子外壁上。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述控制外壳内还设有电池模块；所述电池模块用于为所述控制器和所述电机伸缩模块供电。

与现有技术相比，本申请的有益效果：该水力振荡器在使用时，控制器实时检测钻井管柱的转动情况，并根据所检测的钻井管柱转动情况控制电机伸缩模块来驱动小阀头插入转子中心通道或从转子中心通道拔出，达到控制水力振荡器内部流体通道的目的，从而实现水力振荡器在复合钻井的情况下不工作，在定向钻井的情况下工作，即提供轴向力，同时对于其余设备不造成任何影响。

附图说明

图1为本申请实施例提供的水力振荡器的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的水力振荡器的转子的结构示意图。

图中所述文字标注表示为：

1、静止接头；2、定子；3、转子；4、转子中心通道；5、转子旁侧通道；6、接头中心通道；7、接头旁侧通道；8、控制器；9、小阀头；10、电机伸缩模块；11、扶正环；12、电池模块。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本申请的保护范围有任何的限制作用。

请参考图1和图2，本实施例提供一种水力振荡器，该水力振荡器与钻井管柱相连接，包括振荡模块和控制模块。

所述振荡模块包括静止接头1、定子2和转子3；所述转子3可转动地安装在所述定子2内；所述转子3为螺杆；所述转子3上设有转子中心通道4和转子旁侧通道5；所述静止接头1的一端插设在所述定子2内，其上设有与所述转子中心通道4相对应的接头中心通道6以及与所述转子旁侧通道5相对应的接头旁侧通道7；所述转子旁侧通道5和所述接头旁侧通道7的个数均为四个；四个所述转子旁侧通道5沿所述转子3的周向均匀分布；四个所述接头旁侧通道7沿所述静止接头1的周向均匀分布；所述转子旁侧通道5的直径尺寸与所述接头旁侧通道7的直径尺寸一致；所述接头中心通道6的直径尺寸与所述转子中心通道4的直径尺寸一致；所述定子2远离所述静止接头1的一端安装有扶正环11；所述扶正环11套设在所述转子3外壁上。

所述控制模块包括控制外壳以及设置在所述控制外壳内的控制器8、电机伸缩模块10以及小阀头9；所述控制器8与所述电机伸缩模块10相连接，通过控制所述电机伸缩模块10来驱动所述小阀头9插入所述转子中心通道4或从所述转子中心通道4拔出；所述电机伸缩模块10包括电机；所述电机的输出端与丝杠固定连接；所述丝杠上螺纹连接有丝杠螺母；所述小阀头9与所述丝杠螺母相连接；所述控制外壳内还设有电池模块12；所述电池模块12用于为所述控制器8和所述电机伸缩模块10供电。

本实施例提供的水力振荡器在使用时，控制器8实时检测钻井管柱的转动情况，并根据检测到的转动情况来控制电机相应的发生转动，具体地，控制器8实时检测钻井管柱在60秒内是否发生转动，当不发生转动(即对应的为定向钻井的情况)时，控制器控制电机转动，电机通过丝杠和丝杠螺母传动带动小阀头9插入转子中心通道4内，将转子中心通道4堵死，泥浆从转子3与定子2之间通过，开始消耗泥浆的压差，转子3相对于定子2转动，静止接头1和转子3产生了相对旋转，使得接头旁侧通道7与转子旁侧通道5的相对位置发生周期性变化，从而泥浆的通过量也发生周期性变化，由于泥浆的总排量不变，则会产生压差的周期性变化，即产生周期性的轴向力；当发生转动(即对应的为复合钻井的情况)时，控制器8控制电机向相反的方向转动，从而带动小阀头9从转子中心通道4内脱离，泥浆从转子中心通道4内通过，转子3与定子2不消化泥浆压差，从而不产生轴向力，即转子3不会相对于定子2转动。该水力振荡器实现了在复合钻井的情况下不工作，在定向钻井的情况下工作，即提供轴向力，同时对于其余设备不造成任何影响。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均应视为本申请的保护范围。

Claims (5)

1.一种水力振荡器，其特征在于，包括振荡模块和控制模块；

所述振荡模块包括静止接头(1)、定子(2)和转子(3)；所述转子(3)可转动地安装在所述定子(2)内；所述转子(3)上设有转子中心通道(4)和转子旁侧通道(5)；所述静止接头(1)的一端插设在所述定子(2)内，其上设有与所述转子中心通道(4)相对应的接头中心通道(6)以及与所述转子旁侧通道(5)相对应的接头旁侧通道(7)；

所述控制模块包括控制外壳以及设置在所述控制外壳内的控制器(8)、电机伸缩模块(10)以及小阀头(9)；所述控制器(8)与所述电机伸缩模块(10)相连接，通过控制所述电机伸缩模块(10)来驱动所述小阀头(9)插入所述转子中心通道(4)或从所述转子中心通道(4)拔出。

2.根据权利要求1所述的水力振荡器，其特征在于，所述转子旁侧通道(5)和所述接头旁侧通道(7)的个数均为四个；四个所述转子旁侧通道(5)沿所述转子(3)的周向均匀分布；四个所述接头旁侧通道(7)沿所述静止接头(1)的周向均匀分布；所述转子旁侧通道(5)的直径尺寸与所述接头旁侧通道(7)的直径尺寸一致。

3.根据权利要求1所述的水力振荡器，其特征在于，所述电机伸缩模块(10)包括电机；所述电机的输出端与丝杠固定连接；所述丝杠上螺纹连接有丝杠螺母；所述小阀头(9)与所述丝杠螺母相连接。

4.根据权利要求1所述的水力振荡器，其特征在于，所述定子(2)远离所述静止接头(1)的一端安装有扶正环(11)；所述扶正环(11)套设在所述转子(3)外壁上。

5.根据权利要求1所述的水力振荡器，其特征在于，所述控制外壳内还设有电池模块(12)；所述电池模块(12)用于为所述控制器(8)和所述电机伸缩模块(10)供电。

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