The invention discloses an oscillator with drag reduction and speed increase for oil drilling and other fields. The technical scheme is as follows: the upper joint, the casing body and the lower joint are connected by threaded threaded threads successively; the throttle valve plate and the upper joint are connected by threaded threads; the throttle valve plate and the cylindrical pin are connected by locking screw; the cylindrical pin is located between the impeller and the throttle valve plate; the impeller shaft, the impeller and the impeller shell are welded as one; the impeller shell and the outer shell are installed with series bearings, and the series bearings The lower two ends are positioned by inner and outer sleeves, and the impeller shell is close to the cam; the cam and outer shell are circumferentially positioned by splines, and the lower end of the cam is close to the lower joint to realize the axial positioning. The new hydraulic oscillator based on cam and impeller has no rubber structure design, simple structure, and can effectively reduce friction between horizontal well, large displacement downhole drilling tool and borehole wall, enhance the transmission capacity of drilling pressure, while improving drilling efficiency, avoid sticking and other downhole accidents.
【技术实现步骤摘要】
基于凸轮与叶轮的水力振荡器
本专利技术属于石油天然气钻探工程领域一种新型井下工具,特别是具有减阻提速功能的新型水力振荡器。
技术介绍
近年来,随着我国工业的不断发展,石油、天然气的需求和开采量也日益增多。然而,为了缓解我国石油资源的短缺问题,人们开始向深井、超深井等环境条件严峻的领域进行石油开采。新型油气井开采使钻井工程面临更复杂的情况,为满足新钻井条件或新型油气资源(如煤层气、页岩气、海洋油气等)的需要,对应的新钻井方法与工具也不断发展。在水平井和大位移井中,随着入井深度增加,钻柱与井壁之间的摩擦力逐渐增大导致钻压损失,也不利于机械钻速的提高,同时还会严重影响钻井的靶径及井眼质量,这也是制约水平井、大位移井技术发展的一个重要因素。在解决这些问题的方法中,通过机械方式工作的井下工具利用钻井液实现能量转换,以此产生一定的预期振动,在近几年发展迅速。在井下钻柱引入水力振荡器,可以使钻柱产生一定频率和振幅的周期性的振动,使送进过程中的静摩阻变成动摩阻,在减小送进过程中的摩擦阻力、提高机械钻速、增加水平进尺和缩短钻进周期方面具有明显优势。钻井工程面临的地层工作环境复杂,钻井深度不断增加,导致钻头破岩效率不高钻头在钻进深井地层时,普遍存在钻进速度很慢、钻井花费的成本高,而钻井速度的提高关键在于如何提高钻头的破岩效率。同时,现场的泵压过高限制了钻井的排量,影响机械钻速和井眼清洁;并且可能发生多次的MWD故障、PDC钻头过早钝化和在油基泥浆和高温中不稳定表现和高故障率的现象。为了解决现有问题专利技术设计出一种基于凸轮与叶轮的新型水力振荡器,利用钻井液实现能量转换,产生轴 ...
【技术保护点】
1.基于凸轮与叶轮的水力振荡器,由上接头、节流阀板、圆柱销、锁紧螺钉、叶轮、叶轮轴、叶轮壳体、串轴承、内套筒、外套筒、外壳体、凸轮、平键、下接头组成,其特征在于上接头(1)、外壳体(11)、下接头(14)依次通过螺纹丝扣连接;节流阀板(2)中间设有通孔,与上接头(1)之间通过锁紧螺钉(4)连接;圆柱销(3)与节流阀板(2)、上接头(1)之间通过锁紧螺钉(4)连接,圆柱销(3)对叶轮(6)进行限位;叶轮轴(5)和叶轮(6)通过焊接与叶轮外壳(7)连接;叶轮外壳(7)的上下端表面均为曲面,叶轮外壳(7)在旋转的同时沿凸轮(9)转动,实现轴向移动;叶轮外壳(7)与外壳体(11)之间安装有串轴承(8),串轴承(8)通过内套筒(9)和外套筒(10)实现定位;叶轮轴(5)为阶梯轴状,前端焊接有圆锥头,下端通过焊接与叶轮外壳(11)相连,叶轮轴(5)的轴向移动将改变节流阀板(2)中间通孔钻井液过流面积的变化,如此往复,便会产生一个周期性波动,利用钻井液实现能量转换,产生轴向振动;凸轮(12)上端为曲面,紧挨叶轮外壳(7),下端紧挨下接头(14),实现轴向定位;凸轮(12)与外壳体(11)之间通过平键 ...
【技术特征摘要】
1.基于凸轮与叶轮的水力振荡器,由上接头、节流阀板、圆柱销、锁紧螺钉、叶轮、叶轮轴、叶轮壳体、串轴承、内套筒、外套筒、外壳体、凸轮、平键、下接头组成,其特征在于上接头(1)、外壳体(11)、下接头(14)依次通过螺纹丝扣连接;节流阀板(2)中间设有通孔,与上接头(1)之间通过锁紧螺钉(4)连接;圆柱销(3)与节流阀板(2)、上接头(1)之间通过锁紧螺钉(4)连接,圆柱销(3)对叶轮(6)进行限位;叶轮轴(5)和叶轮(6)通过焊接与叶轮外壳(7)连接;叶轮外壳(7)的上下端表面均为曲面,叶轮外壳(7)在旋转的同时沿凸轮(9)转动,实现轴向移动;叶轮外壳(7)与外壳体(11)之间安装有串轴承(8),串轴承(8)通过内套筒(9)和外套筒(10)实现定位;叶轮轴(5)为阶梯轴状,前端焊接有圆锥头,下端通过焊接与叶轮外壳(11)相连,叶轮轴(5)的轴向移动将改变节流阀板(2)中间通孔钻井液过流面积的变化,如此往复,便会产生一个周期性波动,利用钻井液实现能量转换,产生轴向振动;凸轮(12)上端为曲面,紧挨叶轮外壳...
【专利技术属性】
技术研发人员:田家林,魏来,王彦之,胡学华,范昌玥,胡志超,葛桐旭,杨应林,
申请(专利权)人:西南石油大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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