一种基于动态和静态控制阀的液力脉冲振动固井工具制造技术

本发明专利技术涉及一种基于动态和静态控制阀的液力脉冲振动固井工具，包括：振动模块套管，适于安装在导向头和套管之间，振动模块套管内部形成流体通道；偏心振动模块，安装于振动模块套管内，偏心振动模块被配置为当流体流经振动模块套管时带动液力脉冲振动固井工具产生周期性径向振动；脉冲波动发生模块，安装于偏心振动模块后方的振动模块套管内，脉冲波动发生模块被配置为当流体流经振动模块套管时带动液力脉冲振动固井工具产生周期性轴向振动。本发明专利技术可以通过套管内液力流动循环产生周期性振动，起到辅助下套管和固井的作用，提高套管下入成功率和保证固井优质率，保障作业安全。保障作业安全。保障作业安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态和静态控制阀的液力脉冲振动固井工具


[0001]本专利技术涉及一种固井工具，具体是涉及一种基于动态和静态控制阀的液力脉冲振动固井工具，属于油气井工程领域。

技术介绍

[0002]下套管和固井是钻井作业过程中不可或缺的一个重要环节，套管是否下到位和固井质量的好坏直接影响着油气井钻完井的正常作业和生产井的油气产量及生产寿命。与常规的套管辅助下入工具和固井工具相比，使用水力脉冲振动固井工具具有更好的可靠性和作业效率，能够在下套管遇阻遇卡时主动解卡，在固井作业时提高固井质量，满足复杂井固井作业需求。但是，现有的振动固井技术仍存在着振动强度弱以及振动分布不均匀的问题。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种基于动态和静态控制阀的液力脉冲振动固井工具，其通过套管内液力流动循环产生周期性振动，起到辅助下套管和固井的作用，提高套管下入成功率和保证固井优质率，保障作业安全。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
[0005]一种基于动态和静态控制阀的液力脉冲振动固井工具，包括：振动模块套管，适于安装在导向头和套管之间，所述振动模块套管内部形成流体通道；偏心振动模块，安装于所述振动模块套管内，所述偏心振动模块被配置为当流体流经所述振动模块套管时带动液力脉冲振动固井工具产生周期性径向振动；脉冲波动发生模块，安装于所述偏心振动模块后方的所述振动模块套管内，所述脉冲波动发生模块被配置为当流体流经所述振动模块套管时带动液力脉冲振动固井工具产生周期性轴向振动。
[0006]所述的液力脉冲振动固井工具，优选地，所述偏心振动模块包括偏心涡轮、上盖板、下盖板、上滑动轴承和下滑动轴承，所述上盖板和下盖板安装于所述振动模块套管内，所述偏心涡轮位于所述上盖板和下盖板之间，且所述偏心涡轮的两端分别通过所述上滑动轴承和下滑动轴承与所述上盖板和下盖板转动连接。
[0007]所述的液力脉冲振动固井工具，优选地，所述偏心涡轮通过锁紧螺母悬挂于所述上盖板，悬挂处两侧各安装一个推力轴承。
[0008]所述的液力脉冲振动固井工具，优选地，所述偏心涡轮包括涡轮轴、一体形成在所述涡轮轴上的导流叶片和连接在所述导流叶片外部的偏心块，且所述偏心块仅覆盖部分所述导流叶片以形成偏心结构，所述涡轮轴的两端分别通过所述上滑动轴承和下滑动轴承与所述上盖板和下盖板转动连接。
[0009]所述的液力脉冲振动固井工具，优选地，在所述上盖板和下盖板上分别开设有若干供流体通过的第一孔道和第二孔道。
[0010]所述的液力脉冲振动固井工具，优选地，所述脉冲波动发生模块包括：动阀，连接于所述偏心涡轮的下端，跟随所述偏心涡轮一起转动；静阀，固定于所述动阀后方的所述振
动模块套管内且与所述动阀之间形成动态密封接触，所述动阀和静阀上开设有相同形状的过流孔。
[0011]所述的液力脉冲振动固井工具，优选地，所述振动模块套管的上下两端均设置有螺纹结构，用于分别与导向头和套管螺纹连接。
[0012]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0013]1、本专利技术提供的液力脉冲振动固井工具可作为短节安装在导向头和套管之间，随套管下入井底，无需改变现有下套管工艺，在下套管和固井过程中，液力脉冲振动固井工具由于液力作用产生周期性振动，下套管过程中如果套管遇阻和遇卡，通过接通流体循环，带动套管产生周期性振动，主动降阻解卡，提高套管下入能力；同时在固井过程中，水泥浆流过液力脉冲振动固井工具，使其带动套管周期性振动，还可以清除套管柱附着的虚泥饼，增强水泥环界面胶结强度，使水泥浆水化更均匀和凝固更致密，进而提高固井质量。
[0014]2、本专利技术设计结构合理、使用方法简便、加工成本较低，不需要改变现有的下套管和固井工艺，振动幅度大、振动范围长、振动频率高，可显著提高套管下入成功率和固井质量。
附图说明
[0015]图1为本专利技术一实施例提供的液力脉冲振动固井工具的内部结构示意图；
[0016]图2为本专利技术液力脉冲振动固井工具中的脉冲波动发生模块的结构示意图。
[0017]图3为本专利技术液力脉冲振动固井工具中的偏心涡轮结构。
[0018]图4为本专利技术液力脉冲振动固井工具中的动阀和静阀结构。
[0019]图中各附图标记如下：
[0020]1‑
振动模块套管；
[0021]2‑
偏心振动模块；21
‑
偏心涡轮；22
‑
上盖板；23
‑
下盖板；24
‑
上滑动轴承；25
‑
下滑动轴承；26
‑
锁紧螺母；27
‑
推力轴承；28
‑
第一孔道；29
‑
第二孔道；211
‑
涡轮轴；212
‑
导流叶片；213
‑
偏心块；
[0022]3‑
脉冲波动发生模块；31
‑
动阀；32
‑
静阀；33
‑
过流孔。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，使用术语“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0025]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“装配”、“设
置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0026]本专利技术提供的基于动态和静态控制阀的液力脉冲振动固井工具，包括：振动模块套管，适于安装在导向头和套管之间，振动模块套管内部形成流体通道；偏心振动模块，安装于振动模块套管内，偏心振动模块被配置为当流体流经振动模块套管时带动液力脉冲振动固井工具产生周期性径向振动；脉冲波动发生模块，安装于偏心振动模块后方的振动模块套管内，脉冲波动发生模块被配置为当流体流经振动模块套管时带动液力脉冲振动固井工具产生周期性轴向振动。上述液力脉冲振动固井工具通过提出新的内部结构以优化液力振本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于动态和静态控制阀的液力脉冲振动固井工具，其特征在于，包括：振动模块套管(1)，适于安装在导向头和套管之间，所述振动模块套管(1)内部形成流体通道；偏心振动模块(2)，安装于所述振动模块套管(1)内，所述偏心振动模块(2)被配置为当流体流经所述振动模块套管(1)时带动液力脉冲振动固井工具产生周期性径向振动；脉冲波动发生模块(3)，安装于所述偏心振动模块(2)后方的所述振动模块套管(1)内，所述脉冲波动发生模块(3)被配置为当流体流经所述振动模块套管(1)时带动液力脉冲振动固井工具产生周期性轴向振动。2.根据权利要求1所述的液力脉冲振动固井工具，其特征在于，所述偏心振动模块(2)包括偏心涡轮(21)、上盖板(22)、下盖板(23)、上滑动轴承(24)和下滑动轴承(25)，所述上盖板(22)和下盖板(23)安装于所述振动模块套管(1)内，所述偏心涡轮(21)位于所述上盖板(22)和下盖板(23)之间，且所述偏心涡轮(21)的两端分别通过所述上滑动轴承(24)和下滑动轴承(25)与所述上盖板(22)和下盖板(23)转动连接。3.根据权利要求2所述的液力脉冲振动固井工具，其特征在于，所述偏心涡轮(21)通过锁紧螺母(26)悬挂于所述上盖板(22)，悬挂处两侧各安装一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李中，范白涛，武治强，刘磊，杨向前，郭华，周超，任美鹏，郑清华，王隽妍，
申请(专利权)人：中海油研究总院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：