一种钻井用振动减阻工具制造技术

本发明专利技术涉及一种钻井用振动减阻工具，包括上接头、外壳体和下接头依次连接后组成的中空外部结构，以及设置在外部结构内的液力旋转驱动机构。所述的液力旋转驱动机构主要旋转轴、动阀和静阀；旋转轴旋转轴中部管壁上均布有若干喷射孔，旋转轴上端与外部结构构成密封旋转配合；动阀上部与旋转轴下端固定连接，下部管壁设有若干个通孔A；静阀管壁上设有若干个通孔B，静阀下部的底座上设有若干孔道，静阀的底座与外部结构密封固定，动阀的通孔A与静阀的通孔B构成间隔旋转开关配合。本发明专利技术的有益效果为：该工具采用旋转轴代替螺杆马达，大大降低了成本；动阀不受轴向冲击力，不会被振碎，可靠性较高。靠性较高。靠性较高。

【技术实现步骤摘要】
一种钻井用振动减阻工具


[0001]本专利技术涉及钻井工具领域中的一种振动工具，尤其是钻井用的振动减阻工具。

技术介绍

[0002]随着钻井技术的不断提高，大位移井、长水平段水平井越来越多，其井眼轨迹日益复杂，摩阻越来越大。钻井过程中，常出现托压现象，尤其是滑动钻进时，无法给钻头施加真实有效的钻压，工具面难摆，定向效率低。目前，国内外解决该问题主要方法是使用水力振荡器。该工具通过水力作用产生沿钻柱轴向或径向的振动，利用振动将钻具与井壁之间的静摩擦转变为动摩擦，减小钻进过程中的摩阻，改善钻压传递效果，进而提高机械钻速。现场应用效果比较好的水力振荡器的基本原理是：螺杆马达驱动盘阀转动，导致工具内部过流面积周期性变化，进而产生周期性轴向振动。但该水力振荡器也存在一些问题：采用螺杆马达，成本高；盘阀受到轴向冲击，长时间工作容易振碎。

技术实现思路

[0003]为了解决现用水力振荡器成本高、盘阀容易振碎的问题，本专利技术提供一种钻井用振动减阻工具。
[0004]本专利技术的技术方案是：一种钻井用振动减阻工具，包括上接头、外壳体和下接头依次连接后组成的中空外部结构，以及设置在外部结构内的液力旋转驱动机构，其中：所述的液力旋转驱动机构包括旋转轴、动阀和静阀。
[0005]所述旋转轴为筒状结构，其上部和中部与上接头内孔贯通，在旋转轴中部管壁上沿圆周方向和轴线方向均布有若干喷射孔，喷射孔的轴线与旋转轴内孔圆相切，且喷射孔与旋转轴的中空内孔联通，旋转轴上端外部与中空外部结构构成密封旋转配合，旋转轴中部与中空外部结构构成环形孔腔；所述动阀为筒状结构，其上部筒底与旋转轴下端固定连接，下部管壁设有若干个沿其周向均布的通孔A；所述静阀为筒状或管状结构，静阀向上凸起的管壁上设有若干个沿其周向均布的通孔B，静阀下部的底座上设有若干贯穿底座上、下两端面的孔道，静阀的底座与中空外部结构密封固定，静阀向上凸起的部分与动阀下部管壁构成密封旋转配合，且动阀的通孔A与静阀的通孔B构成间隔旋转开关配合；动阀的通孔A和静阀的通孔B分别与旋转轴中部的环形孔腔和下接头内孔贯通。
[0006]上述方案进一步包括：所述旋转轴上端外部设有轴承座，轴承座上设有轴承A，旋转轴上部通过轴承A和轴承座与中空外部结构构成密封旋转配合。
[0007]所述轴承座与外壳体密封连接固定，轴承A设在轴承座内台阶槽上，在轴承座上方设有中空结构的压紧螺帽，压紧螺帽与上接头内孔密封连接，并对旋转轴进行轴向限位配
合。
[0008]在外壳体内壁套装中空结构的支撑筒，支撑筒内壁设置有扶正套，扶正套外壁轴向设有若干导流槽，扶正套内壁设有轴承B，扶正套与支撑筒连接后对旋转轴构成旋转扶正配合。
[0009]所述旋转轴下端部设有外凸沿，该外凸沿与扶正套配合对旋转轴进行轴向限位。
[0010]所述支撑筒下端坐落在静阀的底座上，并对静阀进行轴向限位。
[0011]所述旋转轴中部管壁上沿轴线方向设置-级，每级沿圆周方向设置-个喷射孔。
[0012]所述动阀的通孔A与静阀的通孔B截面相同，且均为-个。
[0013]所述静阀底座上设有-个孔道，且所有孔道截面之和小于所有动阀的通孔A截面之和。
[0014]所述喷射孔内镶焊硬质合金喷嘴。
[0015]本专利技术的有益效果为：该工具采用旋转轴代替螺杆马达，大大降低了成本；动阀不受轴向冲击力，不会被振碎，可靠性较高。
附图说明
[0016]图1是本专利技术所述的一种钻井用振动减阻工具的结构示意图；图2是图1中A-A处的剖视图；图3是图1中B-B处的剖视图；图4是图1中C-C处的剖视图；图5是图1中扶正套（14）的主视图；图1-5中,1.上接头，2.压紧螺帽，3、16.密封圈，4.轴承座，5.旋转轴，6.小轴承，7.动阀，8.静阀，9.外壳体，10.下接头，11.大轴承，12.轴承垫，13.紧固螺栓，14.扶正套，15.支撑筒，17.硬质合金喷嘴，501.喷射孔，701.通孔A，801.通孔B，802.底座，803.圆形孔道，1401.螺纹孔，1501.通孔C。
具体实施方式
[0017]下面将结合附图做进一步详细说明。
[0018]实施例1一种钻井用振动减阻工具，包括上接头1、外壳体9和下接头10通过螺纹依次连接后组成的中空外部结构（也就是本专利技术工具的外部结构），在外部结构内设置有液力旋转驱动机构，该液力旋转驱动机构主要由旋转轴5、动阀7和静阀8组成。 其中：所述旋转轴5为筒状结构，其上部和中部与上接头内孔贯通，在旋转轴5中部管壁上沿圆周方向和轴线方向均布有若干喷射孔501（具体数量根据钻井液流量、压力和喷射孔口径来计算），喷射孔501的轴线与旋转轴5内孔圆相切，且喷射孔501与旋转轴5的中空内孔联通，旋转轴5上端外部与中空外部结构（可以使上接头，也可以是外壳体）构成密封旋转配合，旋转轴5中部与中空外部结构构成环形孔腔；所述动阀7为筒状结构，其上部筒底（封闭结构）与旋转轴5下端固定连接（可以使螺纹连接，也可以是直接焊接，或者一体化结构，根据空间安装条件选择），下部管壁设有若干个沿其周向均布的通孔A701；
所述静阀8为筒状或管状结构，静阀8向上凸起的管壁上设有若干个沿其周向均布的通孔B801，静阀8下部的底座802上设有若干贯穿底座802上、下两端面的孔道803，静阀8的底座802与中空外部结构密封固定（密封圈配合螺纹连接密封），静阀8向上凸起的部分与动阀7下部管壁构成密封旋转配合，且动阀7的通孔A701与静阀8的通孔B801构成间隔旋转开关配合，使钻井液形成液力驱动脉冲；动阀7的通孔A701和静阀8的通孔B801分别与旋转轴5中部的环形孔腔和下接头10内孔贯通，钻井液沿上接头1、旋转轴5中空、喷射孔进入环形孔腔后，一部分通过静阀8孔道803直接进入下接头，另一部分通过动阀7的通孔A701与静阀8的通孔B801使钻井液形成液力驱动脉冲。
[0019]实施例2在上述实施例1的基础上，进一步包括：所述旋转轴5上端外部设有轴承座4，轴承座4上设有轴承A11，旋转轴5上部通过轴承A11和轴承座4与中空外部结构构成密封旋转配合。
[0020]所述轴承座4与外壳体9密封连接固定，轴承A11设在轴承座4内台阶槽上，在轴承座4上方设有中空结构的压紧螺帽2，压紧螺帽2与上接头内孔密封连接，并对旋转轴5进行轴向限位配合。
[0021]在外壳体9内壁套装中空结构的支撑筒15，支撑筒15内壁设置有扶正套14，扶正套14外壁轴向设有若干导流槽，扶正套14内壁设有轴承B6，扶正套14与支撑筒15连接后对旋转轴5构成旋转扶正配合。
[0022]实施例2的结构更便于组件的加工和安装，同时增加轴承，可极大减少轴承座的磨损，提高旋转效能。
[0023]实施例3在实施例1或实施例2的基础上，更进一步的：所述旋转轴5下端部设有外凸沿，该外凸沿与扶正套14配合对旋转轴5进行轴向限位。
[0024]所述支撑筒15下端坐落在静阀8的底座802上，并对静阀8进行轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻井用振动减阻工具，包括上接头（1）、外壳体（9）和下接头（10）依次连接后组成的中空外部结构，以及设置在外部结构内的液力旋转驱动机构，其特征是，所述的液力旋转驱动机构包括旋转轴（5）、动阀（7）和静阀（8），其中：所述旋转轴（5）为筒状结构，其上部和中部与上接头内孔贯通，在旋转轴（5）中部管壁上沿圆周方向和轴线方向均布有若干喷射孔（501），喷射孔（501）的轴线与旋转轴（5）内孔圆相切，且喷射孔（501）与旋转轴（5）的中空内孔联通，旋转轴（5）上端外部与中空外部结构构成密封旋转配合，旋转轴（5）中部与中空外部结构构成环形孔腔；所述动阀（7）为筒状结构，其上部筒底与旋转轴（5）下端固定连接，下部管壁设有若干个沿其周向均布的通孔A（701）；所述静阀（8）为筒状或管状结构，静阀（8）向上凸起的管壁上设有若干个沿其周向均布的通孔B（801），静阀（8）下部的底座（802）上设有若干贯穿底座（802）上、下两端面的孔道（803），静阀（8）的底座（802）与中空外部结构密封固定，静阀（8）向上凸起的部分与动阀（7）下部管壁构成密封旋转配合，且动阀（7）的通孔A（701）与静阀（8）的通孔B（801）构成间隔旋转开关配合；动阀（7）的通孔A（701）和静阀（8）的通孔B（801）分别与旋转轴（5）中部的环形孔腔和下接头内孔贯通。2.根据权利要求1所述的钻井用振动减阻工具，其特征是：所述旋转轴（5）上端外部设有轴承座（4），轴承座（4）上设有轴承A（11），旋转轴（5）上部通过轴承A（11）和轴承座（4）与中空外部结构构成密封旋转配合。3.根据权利要求2所述的钻井...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵传伟，马明新，张辉，刘志和，谭凯，何育光，齐志军，孙浩玉，于波，
申请(专利权)人：中石化胜利石油工程有限公司中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：发明
国别省市：