CN202926271U

CN202926271U - 液压式井下降阻防粘振动器

Info

Publication number: CN202926271U
Application number: CN 201220537575
Authority: CN
Inventors: 夏文安; 李文飞; 牛洪波; 张建涛; 刘晓兰; 崔海林; 王涛
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Drilling Technology Research Institute of Sinopec Shengli Petroleum Administration Bureau
Current assignee: Sinopec Oilfield Service Corp
Priority date: 2012-10-20
Filing date: 2012-10-20
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2022-10-20

Abstract

本实用新型涉及一种液压式井下降阻防粘振动器，用于石油天然气钻井、地质勘探、矿山钻探等行业中，其包括旁通阀、转子、定子、外壳体、万向轴、传动轴和偏心轴；其中，旁通阀设在外壳体上端，定子设在外壳体上部内壁上，转子设在定子内部并与其配合，万向轴和传动轴依次连接在转子下方，偏心轴连接在传动轴下方。本实用新型应用在水平井段或者大度数井段钻柱上，通过泥浆泵给钻具带来一定频率的周向微幅振动，减小摩擦阻力，降低了井下钻具粘卡的几率，提高了井下钻进安全性，达到提高钻井施工效率，降低钻井综合成本的目的。同时，液压式井下降阻防粘振动器还具有结构简单、操作方便、便于安装、安全可靠的优点。

Description

液压式井下降阻防粘振动器

技术领域

本实用新型涉及石油天然气钻井、地质勘探、矿山钻探等专用设备领域，具体是液压式井下降阻防粘振动器。

背景技术

在石油天然气钻井、地质勘探、矿山钻探的过程中，定向井、水平井、大斜度井、大位移井等复杂结构井应用越来越广泛，对于钻井工艺技术提出了更高的要求。在导向钻井过程中，国内主要采用由泥浆马达为动力的滑动钻井系统实施钻井作业，此时动力钻具带动钻头旋转钻进，而钻柱本身并不旋转，但由于自重的作用平躺在井底，导致摩阻力较大且容易发生粘卡；通常采用的手段就是多活动钻具，一般要求钻具静止时间不得超过3-5分钟，同时提高泥浆的润滑性，但是泥浆处理有一定的限度，且成本很高。为此在满足钻井设计的前提下，能够使底部钻具在钻进过程中产生一定频率的微幅周向振动，使得钻具与井壁泥饼不发生全接触，减少了钻具的粘卡几率，对于减小摩阻降低扭矩损失，具有一定的积极作用。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，为了最大限度减小钻进中钻具粘卡及摩擦阻力的影响，而提出的一种液压式井下降阻防粘振动器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

液压式井下降阻防粘振动器，包括旁通阀、转子、定子、外壳体、万向轴、传动轴和偏心轴；其中，旁通阀设在外壳体上端，定子设在外壳体上部内壁上，转子设在定子内部并与其配合，万向轴和传动轴依次连接在转子下方，偏心轴连接在传动轴下方。

上述方案进一步包括：

在偏心轴内部设有内筒，内筒下端与外壳体连接，偏心轴的上下转轴与外壳体和内筒之间安装轴承。

内筒与传动轴之间设有密封圈。

偏心轴的偏心块与外壳体之间安装有中间套。

转子、万向轴、传动轴之间通过轴向配合的花键轴轴连接。

偏心轴所在腔室充满润滑油。

本实用新型的液压式井下降阻防粘振动器安装在井下钻柱中间，当开泵状态时，泥浆驱动振动器内转子转动，带动下部的偏心轴运动，偏心轴的运动对局部钻具产生了周向微幅高频振动，防止了在导向钻进中钻时很慢时井底钻具静止接触井壁泥饼的机会，减小摩擦阻力，降低了井下钻具粘卡的几率，提高了井下钻进安全性，达到提高钻井施工效率，降低钻井综合成本的目的。

同时，液压式井下降阻防粘振动器还具有结构简单、操作方便、便于安装、安全可靠的优点，为石油天然气钻井、地质勘探、矿山钻探过程中定向井、水平井、大斜度井、大位移井等复杂结构井广泛应用提供了必要条件。

附图说明

图1是依据本实用新型所提出的一种液压式井下降阻防粘振动器结构示意图；

图2是图1中的A-A剖面示意图；

图中：1-旁通阀、2-转子、3-定子、4-外壳体、5-万向轴、6-传动轴、7-密封圈、8-轴承、9-内筒、10-中间套、11-偏心轴、12-轴承。

具体实施方式

下面结合附图就本实用新型所给出的技术方案，通过具体的实施例作进一步描述。

实施例1：

一种液压式井下降阻防粘振动器，包括旁通阀1、转子2、定子3、外壳体4、万向轴5、传动轴6和偏心轴11；其中，旁通阀1设在外壳体4上端（二者可以是整体结构，可也以是组合体结构），定子3设在外壳体4上部内壁上，转子2设在定子3内部并与其配合，万向轴5和传动轴6依次连接在转子2下方，偏心轴11连接在传动轴6下方。

实施例2：

另一种液压式井下降阻防粘振动器，包括旁通阀1、转子2、定子3、外壳体4、万向轴5、传动轴6和偏心轴11；其中，旁通阀1设在外壳体4上端，定子3设在外壳体4上部内壁上，转子2设在定子3内部并与其配合，万向轴5和传动轴6依次连接在转子2下方，偏心轴11连接在传动轴6下方。在偏心轴11内部设有内筒9，内筒9下端与外壳体4连接形成支撑偏心轴11的下台沿，偏心轴11的上、下转轴与外壳体4和内筒9之间安装轴承8和12。

实施例3：

再一种液压式井下降阻防粘振动器，包括旁通阀1、转子2、定子3、外壳体4、万向轴5、传动轴6和偏心轴11；其中，旁通阀1设在外壳体4上端，定子3设在外壳体4上部内壁上，转子2设在定子3内部并与其配合，万向轴5和传动轴6依次连接在转子2下方，偏心轴11连接在传动轴6下方。在偏心轴11内部设有内筒9，内筒9下端与外壳体4连接形成支撑偏心轴11的下台沿，偏心轴11的上、下转轴与外壳体4和内筒9之间安装轴承8和12。内筒9与传动轴6的结合面之间设有密封圈7。

实施例4：

结合附图，一种液压式井下降阻防粘振动器的优化实施例。它包括旁通阀1、转子2、定子3、外壳体4、万向轴5、传动轴6和偏心轴11；其中，旁通阀1设在外壳体4上端，定子3设在外壳体4上部内壁上，转子2设在定子3内部并与其配合，万向轴5和传动轴6依次连接在转子2下方，偏心轴11连接在传动轴6下方，转子2、万向轴5、传动轴6之间通过轴向配合的花键轴连接。在偏心轴11内部设有内筒9，内筒9下端与外壳体4连接形成支撑偏心轴11的下台沿，偏心轴11的上、下转轴与外壳体4和内筒9之间安装轴承8和12。内筒9与传动轴6的结合面之间设有密封圈7。偏心轴11的偏心块部分与外壳体4之间安装有中间套10。偏心轴11所在腔室充满润滑油。

上述实施例的应用说明：

液压式井下降阻防粘振动器安装在井下钻柱上，当开泵时，泥浆经过钻杆进入振动器上部驱动振动器内部的转子以一定的频率旋转，转子的旋转带动下部与转子相连接偏心轴围绕内筒做旋转运动，偏心轴的运动在使得振动器产生了一定频率的微幅振动，这种振动使得井下钻具改变了与井壁接触时的状态，防止了钻具钻进或者循环静止时的粘卡事故，同时降低了在长水平段和大位移井井下钻具的摩阻，使得钻压能有效传递到钻头上，提高了钻井效率。如果停泵后起下钻时，振动器上部的旁通阀会自动开启，将钻柱内孔与环空连通，起钻时钻柱内的泥浆经旁通阀口流入环空，不会溢于井台上，下钻时环空内的泥浆经阀口进入钻柱，减少了钻柱内外压差，不影响正常的钻井作业。达到提高钻井施工效率，降低钻井综合成本的目的。

上述实施例仅仅是本实用新型技术方案所包含的几种典型实施例，不构成对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims

1.液压式井下降阻防粘振动器，其特征是：包括旁通阀、转子、定子、外壳体、万向轴、传动轴和偏心轴；其中，旁通阀设在外壳体上端，定子设在外壳体上部内壁上，转子设在定子内部并与其配合，万向轴和传动轴依次连接在转子下方，偏心轴连接在传动轴下方。

2.根据权利要求1所述的液压式井下降阻防粘振动器，其特征是：在偏心轴内部设有内筒，内筒下端与外壳体连接，偏心轴的上下转轴与外壳体和内筒之间安装轴承。

3.根据权利要求2所述的液压式井下降阻防粘振动器，其特征是：内筒与传动轴之间设有密封圈。

4.根据权利要求1、2或3所述的液压式井下降阻防粘振动器，其特征是：偏心轴的偏心块与外壳体之间安装有中间套。

5.根据权利要求1、2或3所述的液压式井下降阻防粘振动器，其特征是：转子、万向轴、传动轴之间通过轴向配合的花键轴轴连接。

6.根据权利要求4所述的液压式井下降阻防粘振动器，其特征是：转子、万向轴、传动轴之间通过轴向配合的花键轴轴连接。