液动减阻器制造技术

本发明专利技术提供了一种液动减阻器，包括由上至下顺次连接的上接头、壳体和下接头，上接头、壳体和下接头均为上下贯通且内部中空的管状结构，壳体的内部设有转子和盘阀组件，转子能转动的设置在壳体的内部，转子的外壁与壳体的内壁贴合接触，盘阀组件位于转子的下方，且盘阀组件分别与转子和下接头连接。本发明专利技术提供的液动减阻器能将钻柱与井壁或套管壁之间的滑动摩擦改变为振动摩擦，从而减少钻柱与井壁或套管壁之间的摩阻，以保证钻磨速度以及油管的正常起下。

【技术实现步骤摘要】
液动减阻器
本专利技术涉及井下工具
，尤其是指一种液动减阻器。
技术介绍
在石油、天然气及煤气钻井及开发过程中，现阶段各种技术已趋于成熟，定向井、水平井、丛式井等越来越广泛地应用，这类井身结构的设计能更好更准确地钻至理想的靶位，提高石油开采的效率和产量，最大限度地节约开采成本。然而，定向井、水平井在施工过程中也有不少困难，比如钻井时钻压施加困难、完井时油管起下困难、磨桥塞也不能有效地施加钻压等。其根本原因在于：在定向井、水平井中，由于存在长距离的井身水平走向，使大部分钻柱或油管管柱平躺在井眼内，其中大部分的钻井或下放压力被消耗在克服钻柱的摩擦阻力上，所以地面设备很难给钻头施加足够的压力用以破碎岩石或铣磨桥塞；同时，地面操作工程师也很难弄清楚钻头处的精确压力，导致钻磨速度受到很大的限制。另外，在完井的油管作业中，由于油管本身重量较轻、挠性很大，在条件恶劣的情况下甚至会出现油管下不下去，无法下至设计井深处，特别是连续油管作业时更明显。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种通过改变钻柱与井壁或套管壁之间的摩擦形式来降低摩阻，从而保证钻磨速度以及油管的正常起下。为达到上述目的，本专利技术提供了一种液动减阻器，其中，所述液动减阻器包括由上至下顺次连接的上接头、壳体和下接头，所述上接头、所述壳体和所述下接头均为上下贯通且内部中空的管状结构，所述壳体的内部设有转子和盘阀组件，所述转子能转动的设置在所述壳体的内部，所述转子的外壁与所述壳体的内壁贴合接触，所述盘阀组件位于所述转子的下方，且所述盘阀组件分别与所述转子和所述下接头连接；所述转子的外壁上呈螺旋状盘绕凹设有多条螺旋流道，所述螺旋流道连通位于所述转子上方的所述壳体的内部以及位于所述转子下方的所述壳体的内部；所述盘阀组件包括上盘阀和下盘阀，所述上盘阀与所述转子连接，所述下盘阀与所述下接头连接，所述上盘阀的下表面与所述下盘阀的上表面贴合接触，所述上盘阀上设有上斜向流道，所述上斜向流道的上端口的中心位于所述上盘阀的轴线上，且所述上斜向流道的轴线与所述上盘阀的轴线之间具有夹角，所述下盘阀上设有下斜向流道，所述下斜向流道的下端口的中心位于所述下盘阀的轴线上，所述下斜向流道的轴线与所述下盘阀的轴线之间具有夹角，所述螺旋流道、所述上斜向流道及所述下斜向流道由上至下顺次连通。如上所述的液动减阻器，其中，所述转子由上至下包括一体成型的第一段、第二段和第三段，所述上盘阀连接于所述第三段的下端面上，所述第一段的直径小于所述第二段的直径，所述第二段的上端的外壁面形成由上至下直径渐扩的上过渡面，所述第三段的上端直径小于所述第二段的直径，所述第二段的下端的外壁面形成有由上至下直径渐缩的下过渡面，多条所述螺旋流道凹设在所述第二段的外壁上，且多条所述螺旋流道分别贯穿所述上过渡面和所述下过渡面，所述第三段的下端的外壁与所述壳体的内壁贴合接触，在所述第三段的外壁上，所述第三段的上端与所述第三段的下端之间形成有由上至下直径渐扩的环面，所述环面、所述壳体的内壁、所述第三段的上端的外壁以及所述上过渡面围合形成下环腔，所述第三段的下端内部设有通道，所述通道与所述上斜向流道连通，所述环面上开设有连通所述下环腔与所述通道的通孔。如上所述的液动减阻器，其中，所述液动减阻器还包括扶正套，所述扶正套设置在所述壳体的内部，且所述扶正套与所述壳体的内壁螺纹连接，在所述上接头与所述壳体连接的状态下，所述扶正套的上端面与所述上接头的下端面贴合接触，所述转子的所述第一段插入所述扶正套中并与所述扶正套转动连接，所述扶正套的下端面、所述上过渡面和所述壳体的内壁形成上环腔，所述扶正套的侧壁内部形成有多个贯通所述扶正套的上端面和所述扶正套的下端面的轴向流道，所述轴向流道连通所述上接头的内部与所述上环腔。如上所述的液动减阻器，其中，所述转子的所述第三段通过过渡接头与所述上盘阀连接，所述通道的上部分的内径小于所述通道的下部分的内径，所述通道的内壁上形成台阶面，所述过渡接头的上端插入所述通道中与所述通道的下部分的内壁螺纹连接，且所述过渡接头的上端面抵靠在所述台阶面上，所述过渡接头的中心开设有贯穿所述过渡接头的上端面和所述过渡接头的下端面的过渡流道，所述过渡流道的内径与所述通道的上部分的内径相等，所述上盘阀连接在所述过渡接头的下端面上，且所述过渡流道连通所述通道与所述上斜向流道。如上所述的液动减阻器，其中，所述壳体的内部还设有支撑套，所述支撑套呈上下贯通的中空管状，所述支撑套贴合套设在所述过渡接头的下端的外侧、所述上盘阀的外侧以及所述下盘阀的外侧，且所述支撑套的外侧与所述壳体的内壁贴合接触，所述支撑套的下表面抵靠在所述下接头的上端面上。如上所述的液动减阻器，其中，位于所述转子的下端面下方的所述壳体的内径大于位于所述转子的下端面上方的所述壳体的内径，在所述壳体的内壁上形成有沿着所述壳体的径向延伸的第一环形端面，所述第一环形端面与所述转子的所述第三段的下端面平齐；位于所述支撑套的上端面上方的所述过渡接头的外径小于位于所述支撑套的上端面下方的所述过渡接头的外径，在所述过渡接头的外壁上形成有沿着所述过渡接头的径向延伸的第二环形端面，所述第二环形端面与所述支撑套的上端面平齐；所述壳体的内壁、所述第一环形端面、所述转子的所述第三段的下端面、所述过渡接头的外壁、所述第二环形端面和所述支撑套的上端面围合形成环形腔。如上所述的液动减阻器，其中，所述环形腔中安装有轴承，所述轴承套设在所述过渡接头上；所述轴承的内圈固定在所述过渡接头的外壁上，且所述轴承的内圈的上端面抵靠在所述转子的所述第三段的下端面上，所述轴承的内圈的下端面抵靠在所述第二环形端面上；所述轴承的外圈固定在所述壳体的内壁上，所述轴承的外圈的上端面抵靠在所述第一环形端面上，所述轴承的外圈的下端面抵靠在所述支撑套的上端面上。如上所述的液动减阻器，其中，所述上盘阀通过第一螺柱固定在所述过渡接头的下端面上，所述第一螺柱由下至上顺次贯穿所述上盘阀的下端面和所述上盘阀的上端面，且所述第一螺柱沿着所述过渡接头的轴向螺纹连接至所述过渡接头的侧壁内部；所述下盘阀通过第二螺柱固定在所述下接头的上端面上，所述第二螺柱由上至下顺次贯穿所述下盘阀的上端面和所述下盘阀的下端面，且所述第二螺柱沿着所述下接头的轴向螺纹连接至所述下接头的侧壁内部。如上所述的液动减阻器，其中，所述上斜向流道的上端口的口径与所述过渡流道的内径相等，且所述上斜向流道的上端口的中心与所述过渡流道的径向中心重合；所述下斜向流道的下端口的口径小于或等于所述下接头的内径，且所述下斜向流道的下端口的中心与所述下接头的径向中心重合。如上所述的液动减阻器，其中，所述上接头的轴线、所述壳体的轴线、所述转子的轴线、所述过渡接头的轴线以及所述下接头的轴线重合。与现有技术相比，本专利技术的优点如下：本专利技术提供的液动减阻器，当流体从上接头进入壳体内部后，仅能沿着转子外壁上的螺旋流道向下流动，在流体压力的推动下，转子转动，并带动上盘阀转动，上盘阀上的上斜向流道的下端口与固定在下接头上的下盘阀的下斜向流道的上端口之间的连通面积随着上盘阀的转动呈周期性变化，使得整个钻柱受到周期性振动，从而将钻柱与井壁或套管壁之间的滑动摩擦改变为振动摩擦，从而减少钻柱与井壁或套管壁之间的摩阻，以保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液动减阻器，其特征在于，所述液动减阻器包括由上至下顺次连接的上接头、壳体和下接头，所述上接头、所述壳体和所述下接头均为上下贯通且内部中空的管状结构，所述壳体的内部设有转子和盘阀组件，所述转子能转动的设置在所述壳体的内部，所述转子的外壁与所述壳体的内壁贴合接触，所述盘阀组件位于所述转子的下方，且所述盘阀组件分别与所述转子和所述下接头连接；所述转子的外壁上呈螺旋状盘绕凹设有多条螺旋流道，所述螺旋流道连通位于所述转子上方的所述壳体的内部以及位于所述转子下方的所述壳体的内部；所述盘阀组件包括上盘阀和下盘阀，所述上盘阀与所述转子连接，所述下盘阀与所述下接头连接，所述上盘阀的下表面与所述下盘阀的上表面贴合接触，所述上盘阀上设有上斜向流道，所述上斜向流道的上端口的中心位于所述上盘阀的轴线上，且所述上斜向流道的轴线与所述上盘阀的轴线之间具有夹角，所述下盘阀上设有下斜向流道，所述下斜向流道的下端口的中心位于所述下盘阀的轴线上，所述下斜向流道的轴线与所述下盘阀的轴线之间具有夹角，所述螺旋流道、所述上斜向流道及所述下斜向流道由上至下顺次连通。

【技术特征摘要】
1.一种液动减阻器，其特征在于，所述液动减阻器包括由上至下顺次连接的上接头、壳体和下接头，所述上接头、所述壳体和所述下接头均为上下贯通且内部中空的管状结构，所述壳体的内部设有转子和盘阀组件，所述转子能转动的设置在所述壳体的内部，所述转子的外壁与所述壳体的内壁贴合接触，所述盘阀组件位于所述转子的下方，且所述盘阀组件分别与所述转子和所述下接头连接；所述转子的外壁上呈螺旋状盘绕凹设有多条螺旋流道，所述螺旋流道连通位于所述转子上方的所述壳体的内部以及位于所述转子下方的所述壳体的内部；所述盘阀组件包括上盘阀和下盘阀，所述上盘阀与所述转子连接，所述下盘阀与所述下接头连接，所述上盘阀的下表面与所述下盘阀的上表面贴合接触，所述上盘阀上设有上斜向流道，所述上斜向流道的上端口的中心位于所述上盘阀的轴线上，且所述上斜向流道的轴线与所述上盘阀的轴线之间具有夹角，所述下盘阀上设有下斜向流道，所述下斜向流道的下端口的中心位于所述下盘阀的轴线上，所述下斜向流道的轴线与所述下盘阀的轴线之间具有夹角，所述螺旋流道、所述上斜向流道及所述下斜向流道由上至下顺次连通。2.根据权利要求1所述的液动减阻器，其特征在于，所述转子由上至下包括一体成型的第一段、第二段和第三段，所述上盘阀连接于所述第三段的下端面上，所述第一段的直径小于所述第二段的直径，所述第二段的上端的外壁面形成由上至下直径渐扩的上过渡面，所述第三段的上端直径小于所述第二段的直径，所述第二段的下端的外壁面形成有由上至下直径渐缩的下过渡面，多条所述螺旋流道凹设在所述第二段的外壁上，且多条所述螺旋流道分别贯穿所述上过渡面和所述下过渡面，所述第三段的下端的外壁与所述壳体的内壁贴合接触，在所述第三段的外壁上，所述第三段的上端与所述第三段的下端之间形成有由上至下直径渐扩的环面，所述环面、所述壳体的内壁、所述第三段的上端的外壁以及所述上过渡面围合形成下环腔，所述第三段的下端内部设有通道，所述通道与所述上斜向流道连通，所述环面上开设有连通所述下环腔与所述通道的通孔。3.根据权利要求2所述的液动减阻器，其特征在于，所述液动减阻器还包括扶正套，所述扶正套设置在所述壳体的内部，且所述扶正套与所述壳体的内壁螺纹连接，在所述上接头与所述壳体连接的状态下，所述扶正套的上端面与所述上接头的下端面贴合接触，所述转子的所述第一段插入所述扶正套中并与所述扶正套转动连接，所述扶正套的下端面、所述上过渡面和所述壳体的内壁形成上环腔，所述扶正套的侧壁内部形成有多个贯通所述扶正套的上端面和所述扶正套的下端面的轴向流道，所述轴向流道连通所述上接头的内部与所述上环腔。4.根据权利要求2所述的液动减阻器，其特征在于，所述转子的所述第三段通过过渡接头与所述上盘阀连接，所述通道的上部分的内径小于所述通道的下部分的内径，所述通道的内壁上形成台阶面，所述过渡接头的上端插入所述通道中与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖云峰，郭红峰，李晗丽，赵小强，杨书港，孟丽华，胡波，王岳，王文明，杜新军，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11