CN204386510U - 一种新型高效转速钻压恒定器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型高效转速钻压恒定器，所述恒定器自上向下依次设有振荡短接、涡轮、压力脉冲发生器、水力加压减振部分，所述振荡短接包括上接头、第一密封圈、弹簧、上壳体、螺纹腔、上螺纹、上腔，所述螺纹腔与上腔连接，所述上腔两侧设有上螺纹、上接头、第一密封圈、弹簧和上壳体，所述涡轮上设置有定子、转子、中心转轴、下壳体，所述压力脉冲发生器由滑动轴承、动阀板、定阀板、第二密封圈、第一螺纹、第二螺纹组成，所述滑动轴承一侧设有动阀板，下侧设有定阀板，所述动阀板上连接有第一螺纹和第二螺纹，所述定阀板上设有第二密封圈。本实用新型能够帮助钻头破岩，从而提高钻进速度。

Description

一种新型高效转速钻压恒定器

技术领域

本实用新型涉及钻井装置领域，具体为一种新型高效转速钻压恒定器。

背景技术

打井过程中，钻杆很长，井眼是曲线，弯曲度很大，钻杆和井壁之间的摩擦很大，钻杆加在钻头上的钻压减小，尤其是大斜度井和水平井，托压现象很严重，严重地制约了钻井速度。钻头与钻杆之间的是刚性连接，地层不均质，当钻头受到来自地层非正常的冲击力时，容易造成钻头切削齿过早磨损，降低钻井速度，增加钻井成本。现有技术的水力加压器没有弹簧，减震和钻压释放效果不如本实用新型好，同时也不能产生对钻头的敲击效应。

发明内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种新型高效转速钻压恒定器，以解决上述问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种新型高效转速钻压恒定器，包括振荡短接、涡轮、压力脉冲发生器、水力加压减振部分、上接头、第一密封圈、弹簧、上壳体、螺纹腔、上螺纹、上腔、定子、转子、中心转轴、下壳体、滑动轴承、动阀板、定阀板、第二密封圈、第一螺纹、第二螺纹、中腔、弹簧、第三螺纹、花键、下接头、孔、活塞、下腔、第三密封圈，所述恒定器自上向下依次设有振荡短接、涡轮、压力脉冲发生器、水力加压减振部分，所述振荡短接包括上接头、第一密封圈、弹簧、上壳体、螺纹腔、上螺纹、上腔，所述螺纹腔与上腔连接，所述上腔两侧设有上螺纹、上接头、第一密封圈、弹簧和上壳体，所述涡轮上设置有定子、转子、中心转轴、下壳体，所述压力脉冲发生器由滑动轴承、动阀板、定阀板、第二密封圈、第一螺纹、第二螺纹组成，所述滑动轴承一侧设有动阀板，下侧设有定阀板，所述动阀板上连接有第一螺纹和第二螺纹，所述定阀板上设有第二密封圈，所述水力加压减振部分包括中腔、弹簧、第三螺纹、花键、下接头、孔、活塞、下腔、第三密封圈，所述水力加压减振部分从内到外设置有下腔、孔、花键、下接头、第三螺纹、中腔、弹簧、活塞、第三密封圈。

作为优选，所述涡轮当泥浆从定子、转子的间隙穿过时，泥浆会推动转子旋转，泥浆从螺纹腔、上腔进入涡轮推动转子转动，其中转子和中心转轴是一体的，转子带动中心转轴转动，动阀板通过第一螺纹与中心转轴连接，中心转轴带动动阀板转动，然后中心转轴通过花键带动下接头转动，下接头接钻头。

作为优选，所述泥浆的运动轨迹：从螺纹腔、上腔通过定子、转子之间的间隙，然后通过动阀板和定阀板之间配合形成的通孔，然后再通过孔进入下腔再进入钻头，中心转轴带动动阀板转动，滑动轴承覆盖在动阀板外圆表面，使动阀板能够持久的在下壳体内转动，定阀板通过第二螺纹固定在下壳体上，不能转动，动阀板在定阀板上面转动，当动阀板转动时与定阀板形成的通孔的过流面积发生增大或减小地周期性变化，引起动阀板以上部分的泥浆的周期性压力变化，形成压力脉冲。

 作为优选，所述上螺纹连接上部管串，工作时下部管串由于重力使上壳体下移，压缩弹簧，当上腔内泥浆压力上升时推动上接头上行，进一步压缩弹簧，当上腔内泥浆压力下降时，弹簧释放弹力，引起上壳体快速下行，由此引起整个管串形成轴向振动，管串与井壁之间的静摩擦力变为动摩擦力，摩擦力减小，使钻压能够更多的向下传递，解决托压问题。同时，下接头与中心转轴23之间是通过花键的配合，使下接头在转动的同时可以轴向运动，当钻头受到地层不均匀反弹力时，在弹簧的作用下，下接头可及时伸缩，减小钻头受到的振动和冲击，使钻头平稳工作，避免钻头齿过早磨损，活塞通过第三螺纹与下接头连接，因中腔内的泥浆压力大于环空泥浆压力，活塞的顶部在泥浆压力作用下，可产生向下的推力，使钻头获得更大的钻压，由于压力脉冲器产生的压力波动，在下腔内的泥浆压力也呈周期性的大小变化，这个变化的压力作用在活塞上，从而产生向下的忽大忽小的脉冲压力，这个变化的冲击力相当于给钻头一个额外的敲击力，能够帮助钻头破岩，从而提高钻进速度。

本实用新型由于压力脉冲器产生的压力波动，在下腔内的泥浆压力也呈周期性的大小变化，这个变化的压力作用在活塞上，从而产生向下的忽大忽小的脉冲压力，这个变化的冲击力相当于给钻头一个额外的敲击力，能够帮助钻头破岩，从而提高钻进速度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为A-A动阀板剖面。

图3为B-B定阀板剖面。

具体实施方式

为了使本实用新型的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1-3所示，一种新型高效转速钻压恒定器，包括振荡短接1、涡轮2、压力脉冲发生器3、水力加压减振部分4、上接头11、第一密封圈12、弹簧13、上壳体14、螺纹腔15、上螺纹16、上腔17、定子21、转子22、中心转轴23、下壳体24、滑动轴承31、动阀板32、定阀板33、第二密封圈34、第一螺纹35、第二螺纹36、中腔41、弹簧42、第三螺纹43、花键44、下接头45、孔46、活塞47、下腔48、第三密封圈49，所述恒定器自上向下依次设有振荡短接1、涡轮2、压力脉冲发生器3、水力加压减振部分4，所述振荡短接1包括上接头11、第一密封圈12、弹簧13、上壳体14、螺纹腔15、上螺纹16、上腔17，所述螺纹腔15与上腔17连接，所述上腔17两侧设有上螺纹16、上接头11、第一密封圈12、弹簧13和上壳体14，所述涡轮2上设置有定子21、转子22、中心转轴23、下壳体24，所述压力脉冲发生器3由滑动轴承31、动阀板32、定阀板33、第二密封圈34、第一螺纹35、第二螺纹36组成，所述滑动轴承31一侧设有动阀板32，下侧设有定阀板33，所述动阀板32上连接有第一螺纹35和第二螺纹36，所述定阀板33上设有第二密封圈34，所述水力加压减振部分4包括中腔41、弹簧42、第三螺纹43、花键44、下接头45、孔46、活塞47、下腔48、第三密封圈49，所述水力加压减振部分4从内到外设置有下腔48、孔46、花键44、下接头45、第三螺纹43、中腔41、弹簧42、活塞47、第三密封圈49。

作为优选，所述恒定器当泥浆从定子21、转子22的间隙穿过时，泥浆会推动转子22旋转，泥浆从螺纹腔15通过上螺纹16下行推动转子22转动，其中转子22和中心转轴23是一体的，转子22带动中心转轴23转动，动阀板32通过第一螺纹35与中心转轴23连接，中心转轴23带动动阀板32转动，然后中心转轴23通过花键44带动下接头45转动，下接头45接钻头。

作为优选，所述泥浆的运动轨迹：从螺纹腔15、上螺纹16通过定子21、转子22之间的间隙，然后通过动阀板32和定阀板33之间配合形成的通孔，然后再通过孔46进入下腔48进入钻头，中心转轴23带动动阀板32转动，滑动轴承31覆盖在动阀板32外源表面，使动阀板32能够持久的在下壳体24内转动，定阀板33通过第二螺纹36固定在下壳体24上，不能转动，动阀板32在定阀板33上面转动，当动阀板32转动时与定阀板33形成的通孔的过流面积发生增大或减小的周期性变化，引起动阀板32以上部分的泥浆的周期性压力变化，形成压力脉冲。

 作为优选，所述上螺纹16连接上部管串，工作时下部管串由于重力使上壳体14下移，压缩弹簧13，当上腔17内泥浆压力上升时推动上接头11上行，进一步压缩弹簧13，当上腔17内泥浆压力下降时，弹簧13释放弹力，引起上壳体14快速下行，由此引起整个管串形成轴向振动，管串与井壁之间的静摩擦力变为动摩擦力，摩擦力会减小，使钻压能够更多的向下传递，解决托压问题，同时，下接头45与中心转轴23之间是通过花键44的配合，使下接头45在转动的同时可以轴向运动，当钻头受到地层不均匀反弹力时，在弹簧42的作用下，下接头45可及时伸缩，减小钻头受到的振动和冲击，使钻头平稳工作，避免钻头齿过早磨损，活塞47通过第三螺纹43与下接头45连接，因中腔41内的泥浆压力大于环空泥浆压力，活塞47的顶部在泥浆压力作用下，可产生向下的推力，使钻头获得更大的钻压，由于压力脉冲器产生的压力波动，在中腔41内的泥浆压力也呈周期性的大小变化，这个变化的压力作用在活塞47上，从而产生向下的忽大忽小的脉冲压力，这个变化的冲击力相当于给钻头一个额外的敲击力，能够帮助钻头破岩，从而提高钻进速度。

本实用新型由于压力脉冲器产生的压力波动，在下腔内的泥浆压力也呈周期性的大小变化，这个变化的压力作用在活塞上，从而产生向下的忽大忽小的脉冲压力，这个变化的冲击力相当于给钻头一个额外的敲击力，能够帮助钻头破岩，从而提高钻进速度。

现有技术的压力脉冲发生器采用的是螺杆作为动力工具，螺杆的转动为非同心的转动，横向振动较大，且产生的压力损失较大，本实用新型采用级数较少的涡轮作为动力工具，没有横向振动，压力损失也很小，可广泛适用于各种深井。

 以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种新型高效转速钻压恒定器，包括振荡短接、涡轮、压力脉冲发生器、水力加压减振部分、上接头、第一密封圈、弹簧、上壳体、螺纹腔、上螺纹、上腔、定子、转子、中心转轴、下壳体、滑动轴承、动阀板、定阀板、第二密封圈、第一螺纹、第二螺纹、中腔、弹簧、第三螺纹、花键、下接头、孔、活塞、下腔、第三密封圈，其特征在于：所述恒定器自上向下依次设有振荡短接、涡轮、压力脉冲发生器、水力加压减振部分，所述振荡短接包括上接头、第一密封圈、弹簧、上壳体、螺纹腔、上螺纹、上腔，所述螺纹腔与上腔连接，所述上腔两侧设有上螺纹、上接头、第一密封圈、弹簧和上壳体，所述涡轮上设置有定子、转子、中心转轴、下壳体，所述压力脉冲发生器由滑动轴承、动阀板、定阀板、第二密封圈、第一螺纹、第二螺纹组成，所述滑动轴承一侧设有动阀板，下侧设有定阀板，所述动阀板上连接有第一螺纹和第二螺纹，所述定阀板上设有第二密封圈，所述水力加压减振部分包括中腔、弹簧、第三螺纹、花键、下接头、孔、活塞、下腔、第三密封圈，所述水力加压减振部分从内到外设置有下腔、孔、花键、下接头、第三螺纹、中腔、弹簧、活塞、第三密封圈。

2.根据权利要求1所述的一种新型高效转速钻压恒定器，其特征在于：泥浆的运动轨迹：从螺纹腔、上螺纹通过定子、转子之间的间隙，然后通过动阀板和定阀板之间配合形成的通孔，然后再通过孔进入下腔进入钻头。