一种钻井用水力脉冲发生器、钻柱制造技术

本实用新型专利技术提供了一种钻井用水力脉冲发生器、钻柱，该钻井用水力脉冲发生器包括筒体(1)，筒体(1)内设置有马达(2)、旋转座(3)和阀座(4)，旋转座(3)与马达(2)的输出轴(21)连接，旋转座(3)开设有第一通孔，旋转座(3)具有向远离马达(2)的方向延伸的支腿，支腿靠近末端的位置具有沿筒体(1)的径向延伸的封堵块；阀座(4)的上表面与封堵块接触且开设有多个第二通孔，封堵块随旋转座(3)绕筒体(1)的轴线转动并经过第二通孔形成封堵时，多个第二通孔中至少有一个不被封堵块封堵。本实用新型专利技术提供的钻井用水力脉冲发生器能够减小钻进过程中钻具与井壁之间的摩擦阻力，增加有效钻压，提高机械钻速。

A hydraulic pulse generator and drill string for drilling

The utility model provides a hydraulic pulse generator for drilling and a drill string, which comprises a cylinder (1), a motor (2), a rotating seat (3) and a valve seat (4), a rotating seat (3) connected with the output shaft (21) of the motor (21), and a rotary seat (3) with a first pass, and a rotating seat (3) having a direction far away from the horse. A leg extending in the direction of (2), the position of the leg near the end has a radial extension block along the cylinder body (1); the upper surface of the seat (4) is exposed to the blocking block and has a plurality of second holes, and the plugging block is rotated with the axis of the rotary seat (3) around the cylinder body (1) and formed through the second hole to form the plugging, at least in a plurality of second through holes. There is a block that is not blocked by blocked blocks. The drilling hydraulic pulse generator provided by the utility model can reduce the friction resistance between the drilling tool and the hole wall in the drilling process, increase the effective drilling pressure and improve the mechanical drilling speed.

【技术实现步骤摘要】
一种钻井用水力脉冲发生器、钻柱
本技术涉及钻井
，特别是涉及一种钻井用水力脉冲发生器、钻柱。
技术介绍
石油天然气钻探中，随着油田勘探开发进程的不断深入，定向井、水平井、大位移井所占的比例越来越大。目前，在水平井与大位移井的钻井过程中，钻具与井壁之间的摩擦阻力通常较大，使得钻井过程中钻头托压现象严重，钻头牙齿无法吃入地层进行有效破岩，进而造成钻井钻速低、钻井周期长、钻井成本高，制约了水平井和大位移井的发展。因此，如何改进钻具，以减小钻进过程中钻具与井壁之间的摩擦阻力，提高机械钻速，成为了本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种钻井用水力脉冲发生器、钻柱，所述钻柱包括所述钻井用水力脉冲发生器，该钻井用水力脉冲发生器能够减小钻进过程中钻具与井壁之间的摩擦阻力，增加有效钻压，提高机械钻速。为了达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种钻井用水力脉冲发生器，包括：筒体；位于所述筒体内的第一台阶上的马达；位于所述筒体内、与所述马达的输出轴连接的旋转座，所述旋转座开设有第一通孔，所述旋转座具有向远离所述马达的方向延伸的支腿，所述支腿靠近末端的位置具有沿所述筒体的径向延伸的封堵块；位于所述筒体内的第二台阶上的阀座，所述阀座的上表面与所述封堵块接触且开设有多个第二通孔，所述封堵块随所述旋转座绕所述筒体的轴线转动并经过所述第二通孔形成封堵时，多个所述第二通孔中至少有一个不被所述封堵块封堵。优选地，在上述钻井用水力脉冲发生器中，所述支腿靠近末端的位置具有沿所述筒体的径向延伸的轮座，所述封堵块为安装在所述轮座上的滚轮。优选地，在上述钻井用水力脉冲发生器中，所述滚轮为锥形，所述阀座的上表面具有与所述滚轮接触的锥面。优选地，在上述钻井用水力脉冲发生器中，所述滚轮与所述轮座之间通过滑动轴承连接。优选地，在上述钻井用水力脉冲发生器中，多个所述第二通孔中的一个位于所述锥面的锥顶，其余的所述第二通孔位于所述锥面靠近锥底的位置，且绕所述阀座的轴线均匀分布。优选地，在上述钻井用水力脉冲发生器中，所述第二通孔的数量为3个～5个。优选地，在上述钻井用水力脉冲发生器中，所述阀座的上表面的边缘具有沿所述筒体的轴向延伸的环墙体，所述旋转座位于所述环墙体形成的腔室内。优选地，在上述钻井用水力脉冲发生器中，其特征在于，所述旋转座开设有用于与所述输出轴连接的花键槽。优选地，在上述钻井用水力脉冲发生器中，所述第一通孔的数量为5个～8个，且所述第一通孔绕所述旋转座的轴线均匀分布。一种钻柱，所述钻柱上安装有如上述任意一项所公开的钻井用水力脉冲发生器。根据上述技术方案可知，本技术提供的钻井用水力脉冲发生器中，旋转座与马达的输出轴连接，且旋转座具有向远离马达的方向延伸的支腿，支腿靠近末端的位置具有沿筒体的径向延伸的封堵块，而阀座的上表面与封堵块接触且开设有多个第二通孔，工作时，钻井液通过并驱动马达，马达的输出轴带动旋转座做与筒体同轴线的旋转运动，由于封堵块随旋转座转动并经过第二通孔形成封堵时，多个第二通孔中至少有一个不被封堵块封堵，所以会造成钻井液过流流道面积周期性地变大和变小，流道面积的变化造成钻井液压力周期性的升降，从而产生压力脉冲。本技术提供的钻井用水力脉冲发生器安装在钻井钻具组合下部距离钻头不远处，内部产生的压力脉冲可对下部钻具组合施加适当的周期性的钻具轴向振动，使钻具与井壁接触概率减少并降低摩阻，从而有效地减小钻进过程中钻具与井壁之间的静摩擦力，促进底部钻具产生蠕动前行效果，增加有效钻压的传递，提高机械钻速。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1是本技术实施例一提供的一种钻井用水力脉冲发生器的示意图；图2是图1的局部放大图；图3是图1中件4的剖面示意图；图4是图3的俯视图；图5是图1中件3的剖面示意图；图6是图5的仰视图。图中标记为：1、筒体；2、马达；21、输出轴；3、旋转座；31、滚轮；4、阀座。具体实施方式为了便于理解，下面结合附图对本技术作进一步的描述。实施例一参见图1～图6，图1是本技术实施例一提供的一种钻井用水力脉冲发生器的示意图；图2是图1的局部放大图；图3是图1中件4的剖面示意图；图4是图3的俯视图；图5是图1中件3的剖面示意图；图6是图5的仰视图。本技术实施例一提供的钻井用水力脉冲发生器包括筒体1、马达2、旋转座3和阀座4。其中，马达2位于筒体1内的第一台阶上，阀座4位于筒体1内的第二台阶上，旋转座3位于筒体1内并与马达2的输出轴21连接，旋转座3开设有第一通孔(图中未标记)，旋转座3具有向远离马达2的方向延伸的支腿(图中未标记)，支腿靠近末端的位置具有沿筒体1的径向延伸的封堵块，阀座4的上表面与封堵块接触且开设有多个第二通孔(图中未标记)，封堵块随旋转座3绕筒体1的轴线转动并经过第二通孔形成封堵时，多个第二通孔中至少有一个不被封堵块封堵。如图2所示，实施例一中，旋转座3的支腿靠近末端的位置具有沿筒体1的径向延伸的轮座，封堵块为安装在轮座上的滚轮31，将封堵块设计为滚轮31可以减小封堵块与阀座4之间的摩擦阻力，从而使旋转座3更容易旋转，提高马达2的效率。如图1所示，工作时，钻井液通过并驱动马达2向下流动，马达2驱使输出轴21做与筒体1同轴线的旋转运动，输出轴21与旋转座3连接，带动旋转座3做与筒体1同轴线的旋转运动，阀座4与旋转座3上的封堵块接触，已被马达2的输出轴21带动旋转的旋转座3进一步带动封堵块做旋转运动，于是封堵块周期性的经过阀座4上的第二通孔形成封堵(多个第二通孔中至少有一个不被封堵块封堵)，造成钻井液过流流道面积周期性地变大和变小，流道面积的变化造成流道上方钻井液压力周期性的升降，从而产生压力脉冲。本技术提供的钻井用水力脉冲发生器安装在钻井钻具组合下部距离钻头不远处，内部产生的压力脉冲可对下部钻具组合施加适当的周期性的钻具轴向振动，使钻具与井壁接触概率减少并降低摩阻，从而有效地减小钻进过程中钻具与井壁之间的静摩擦力，促进底部钻具产生蠕动前行效果，增加有效钻压的传递，提高机械钻速。具体实际应用中，滚轮31与轮座之间可以通过滑动轴承或滚动轴承连接，滚轮31可以为锥形或圆柱形，例如在实施例一中，滚轮31为锥形，阀座4的上表面具有与滚轮31接触的锥面(图中未标记)。由于阀座4的上表面具有锥面，所以一般将多个第二通孔中的一个开设在锥面的锥顶，其余的第二通孔开设在锥面靠近锥底的位置，且绕阀座4的轴线均匀分布，第二通孔的数量为3个～5个。由图3和图4可见，实施例一中，第二通孔的数量为3个。为了使旋转座3与阀座4能够更好地相互配合，实施例一中，阀座4的上表面的边缘具有沿筒体1的轴向延伸的环墙体(图中未标记)，而旋转座3位于环墙体形成的腔室内，如图2和图3所示。实施例二如图2和图6所示，为了实现输出轴21与旋转座3的连接，实施例一中，旋转座3开设有用于与输出轴21连接的花键槽，输出轴21为花键轴。实施例二与实施例一的区别仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻井用水力脉冲发生器，其特征在于，包括：筒体(1)；位于所述筒体(1)内的第一台阶上的马达(2)；位于所述筒体(1)内、与所述马达(2)的输出轴(21)连接的旋转座(3)，所述旋转座(3)开设有第一通孔，所述旋转座(3)具有向远离所述马达(2)的方向延伸的支腿，所述支腿靠近末端的位置具有沿所述筒体(1)的径向延伸的封堵块；位于所述筒体(1)内的第二台阶上的阀座(4)，所述阀座(4)的上表面与所述封堵块接触且开设有多个第二通孔，所述封堵块随所述旋转座(3)绕所述筒体(1)的轴线转动并经过所述第二通孔形成封堵时，多个所述第二通孔中至少有一个不被所述封堵块封堵。

【技术特征摘要】
1.一种钻井用水力脉冲发生器，其特征在于，包括：筒体(1)；位于所述筒体(1)内的第一台阶上的马达(2)；位于所述筒体(1)内、与所述马达(2)的输出轴(21)连接的旋转座(3)，所述旋转座(3)开设有第一通孔，所述旋转座(3)具有向远离所述马达(2)的方向延伸的支腿，所述支腿靠近末端的位置具有沿所述筒体(1)的径向延伸的封堵块；位于所述筒体(1)内的第二台阶上的阀座(4)，所述阀座(4)的上表面与所述封堵块接触且开设有多个第二通孔，所述封堵块随所述旋转座(3)绕所述筒体(1)的轴线转动并经过所述第二通孔形成封堵时，多个所述第二通孔中至少有一个不被所述封堵块封堵。2.根据权利要求1所述的钻井用水力脉冲发生器，其特征在于，所述支腿靠近末端的位置具有沿所述筒体(1)的径向延伸的轮座，所述封堵块为安装在所述轮座上的滚轮(31)。3.根据权利要求2所述的钻井用水力脉冲发生器，其特征在于，所述滚轮(31)为锥形，所述阀座(4)的上表面具有与所述滚轮(31)接触的锥面。4.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁鹏飞，孙起昱，董国庆，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11