本实用新型专利技术涉及一种辅助下套管及固井用振荡装置，振荡轴自上而下依次设有上接头、六方榫、光杆段和螺纹段，沿振荡轴的轴线设有中心孔，振荡轴螺纹段的上部旋接有弹簧螺套，弹簧螺套的上方叠置有多个碟簧，各碟簧套装在光杆段的外周，顶部碟簧上方压有弹簧堵头，沿弹簧堵头轴线设有六棱孔，六棱孔套装在六方榫上且相互匹配；弹簧堵头的下部外周旋接有弹簧筒体，弹簧筒体的内腔设有筒体内台阶，筒体内台阶位于振荡轴螺纹段的下方且间隔一段距离；筒体内台阶的下方安装有振荡器，振荡器的底部抵靠在下接头的顶部，下接头的上部外螺纹旋接在弹簧筒体的下端口中。该装置可减小下套过程中的磨阻，提高下套速度，且提高水泥石强度和固井质量。井质量。井质量。
【技术实现步骤摘要】
一种辅助下套管及固井用振荡装置
[0001]本技术涉及一种振荡装置，特别涉及一种辅助下套管及固井用振荡装置，属于石油天然气固井工具
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，井眼轨迹日益复杂，摩阻越来越大。在钻井过程中，常出现托压、摆工具面困难等问题，尤其是滑动钻进时，无法给钻头施加真实有效的钻压，钻井效率低。在振荡引导下套管下入时，面临井壁微台阶、砂桥、缩径、掉块等显著增高井眼磨阻问题。在套管下入后的固井施工中，更是会出现水泥胶结质量差的问题。
[0003]针对此类高磨阻井眼，如何将套管顺利下入到指定位置，人们研究开发了多种技术和方法。目前，国内外解决井下高磨阻及托压的主要方法是使用水力振动工具。此类工具通过水力作用产生沿钻柱轴向的振动，利用振动将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。
[0004]现有振动工具主要通过机械部件的配合实现振动，容易磨损或损坏，只能采用钻井液作为介质，不能用于传送水泥浆，没有改善水泥环与管柱和井壁界面的胶结强度，提高水泥石强度和固井质量的功用。
技术实现思路
[0005]本技术的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种辅助下套管及固井用振荡装置，可减小下套过程中的磨阻，提高下套速度，且提高水泥石强度和固井质量。
[0006]为解决以上技术问题，本技术的一种辅助下套管及固井用振荡装置，包括振荡轴，所述振荡轴自上而下依次设有振荡轴上接头、振荡轴六方榫、振荡轴光杆段和振荡轴螺纹段，沿振荡轴的轴线设有贯通的振荡轴中心孔，所述振荡轴螺纹段的上部旋接有弹簧螺套，所述弹簧螺套的上方叠置有多个碟簧，各碟簧套装在所述振荡轴光杆段的外周，顶部碟簧上方压有弹簧堵头，沿弹簧堵头轴线设有六棱孔，所述六棱孔套装在振荡轴六方榫上且相互匹配；所述弹簧堵头的下部外周旋接有向下延伸的弹簧筒体，所述弹簧筒体的内腔设有筒体内台阶，所述筒体内台阶位于所述振荡轴螺纹段的下方且间隔一段距离；所述筒体内台阶的下方安装有振荡器，所述振荡器的底部抵靠在下接头的顶部，所述下接头的上部外螺纹旋接在所述弹簧筒体的下端口中。
[0007]作为本技术的改进，所述弹簧螺套的下方设有上安全挡套，所述上安全挡套旋接在所述振荡轴螺纹段上，所述上安全挡套的外周凹槽中嵌装上耐磨环，所述上耐磨环的外壁抵靠在所述弹簧筒体的内壁。
[0008]作为本技术的进一步改进，所述上安全挡套的下方设有下安全挡套，所述下安全挡套旋接在所述振荡轴螺纹段上，所述下安全挡套的外周凹槽中嵌装下耐磨环，所述下耐磨环的外壁抵靠在所述弹簧筒体的内壁，所述下安全挡套的下端设有缩径段，缩径段
外径小于所述筒体内台阶的内径。
[0009]作为本技术的进一步改进，所述下安全挡套的上部外周嵌装有斯特封与弹簧筒体内壁实现密封；所述振荡轴螺纹段的下方还设有振荡轴密封段，所述振荡轴密封段的外周设有振荡轴密封槽，所述振荡轴密封槽中嵌装有振荡轴密封圈与所述下安全挡套的下部内壁实现密封。
[0010]作为本技术的进一步改进，所述碟簧的最顶部和最底部分别设有弹簧垫板。
[0011]作为本技术的进一步改进，所述筒体中上部圆周上设有筒体旁通孔与碟簧所在的空腔相通。
[0012]作为本技术的进一步改进，所述振荡器的上端中心设有沿轴线向下延伸的振荡器轴向入口孔，所述振荡器的下端中心设有沿轴线向上延伸的振荡器轴向出口孔；所述振荡器的中段外周均布有三个振荡凹槽，各振荡凹槽的上部分别设有射流入口径向孔，各射流入口径向孔的内端口均与振荡器轴向入口孔相贯通；各振荡凹槽的下部分别设有射流出口径向孔，各射流出口径向孔的内端口均与振荡器轴向出口孔相贯通。
[0013]作为本技术的进一步改进，所述振荡器的外周包裹有密封合金套。
[0014]作为本技术的进一步改进，所述射流入口径向孔的外端口正下方设有沿轴向向下延伸的射流流道，所述射流流道的下端连接有上窄下宽的渐扩流道，所述渐扩流道的下部喇叭口中心设有分流块，所述分流块的顶部设有凹弧，所述分流块两侧与渐扩流道的侧壁之间形成对称的偏流流道，所述渐扩流道的下端口与旋流换向室相贯通，所述射流出口径向孔的外端口位于所述旋流换向室的中心，所述旋流换向室的下部设有与射流出口径向孔共轴线的环形流道。
[0015]作为本技术的进一步改进，所述振荡凹槽的上部设有半圆环流道，所述半圆环流道与所述射流入口径向孔共轴线，所述射流流道与渐扩流道相连的喉口处对称连接有向两侧并向上弯曲的弧形流道，所述半圆环流道的两端与相应弧形流道的外端口分别通过连接流道相连；两连接流道的下端还分别连接有向下延伸的换向流道，两换向流道的下端相向靠拢且分别与所述旋流换向室的两侧上部相贯通。
[0016]相对于现有技术，本技术取得了以下有益效果：
①
结构简单，压耗小，成本低；在下套管时，以钻井液为介质，利用自身流道产生压力脉动，进而实现振动，将管串在井眼内的静摩擦转变为动摩擦；在套管下入阶段，可有效清除井壁微台阶、砂桥、缩径、掉块等，显著降低井眼摩阻，提高高摩阻井眼套管的安全下入能力。
②
下套管到位后，在注水泥浆过程中，产生的振荡压力波能有效提高水泥浆顶替效率，改善水泥环与管柱和井壁界面的胶结强度，提高水泥石强度和固井质量。
附图说明
[0017]图1是本技术辅助下套管及固井用振荡装置的主剖视图；
[0018]图2是本技术的立体图；
[0019]图3是本技术的爆炸图；
[0020]图4是本技术中振荡轴的主视图；
[0021]图5是本技术中振荡器的主视图；
[0022]图6是图5中沿A
‑
A的剖视图；
[0023]图7是图5的立体图；
[0024]图8是本技术中振荡器的流向图。
[0025]图中：1.振荡轴；1a.振荡轴上接头；1b.振荡轴六方榫；1c.振荡轴光杆段；1d.振荡轴螺纹段；1e.振荡轴密封段；1f.振荡轴密封槽；1g.振荡轴密封圈；2.弹簧堵头；2a.六棱孔；3.弹簧筒体；3a.筒体内台阶；3b.筒体旁通孔；4.弹簧垫板；5.碟簧；6.弹簧螺套；7.上安全挡套；7a.上耐磨环；8.下安全挡套；8a.下耐磨环；8b.斯特封；9.振荡器；9a.振荡器轴向入口孔；9b.射流入口径向孔；9c.射流流道；9d.渐扩流道；9e.分流块；9f1.偏流流道一；9f2.偏流流道二；9g.旋流换向室；9h.环形流道；9i1.换向流道一；9i2.换向流道二；9j1.连接流道一；9j2.连接流道二；9k1.弧形流道一；9k2.弧形流道二；9m.半圆环流道；9n.射流出口径向孔；9p.振荡器轴向出口孔；10.密封合金套；11.下接头；11a.下接头密封圈。
具体实施方式
[0026]如图1至图7所示，本技术的辅助下套管及固井用振荡装置包括振荡本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种辅助下套管及固井用振荡装置，包括振荡轴，其特征在于：所述振荡轴自上而下依次设有振荡轴上接头、振荡轴六方榫、振荡轴光杆段和振荡轴螺纹段，沿振荡轴的轴线设有贯通的振荡轴中心孔，所述振荡轴螺纹段的上部旋接有弹簧螺套，所述弹簧螺套的上方叠置有多个碟簧，各碟簧套装在所述振荡轴光杆段的外周，顶部碟簧上方压有弹簧堵头，沿弹簧堵头轴线设有六棱孔，所述六棱孔套装在振荡轴六方榫上且相互匹配；所述弹簧堵头的下部外周旋接有向下延伸的弹簧筒体，所述弹簧筒体的内腔设有筒体内台阶，所述筒体内台阶位于所述振荡轴螺纹段的下方且间隔一段距离；所述筒体内台阶的下方安装有振荡器，所述振荡器的底部抵靠在下接头的顶部，所述下接头的上部外螺纹旋接在所述弹簧筒体的下端口中。2.根据权利要求1所述的辅助下套管及固井用振荡装置，其特征在于：所述弹簧螺套的下方设有上安全挡套，所述上安全挡套旋接在所述振荡轴螺纹段上，所述上安全挡套的外周凹槽中嵌装上耐磨环，所述上耐磨环的外壁抵靠在所述弹簧筒体的内壁。3.根据权利要求2所述的辅助下套管及固井用振荡装置，其特征在于：所述上安全挡套的下方设有下安全挡套，所述下安全挡套旋接在所述振荡轴螺纹段上，所述下安全挡套的外周凹槽中嵌装下耐磨环，所述下耐磨环的外壁抵靠在所述弹簧筒体的内壁，所述下安全挡套的下端设有缩径段，缩径段外径小于所述筒体内台阶的内径。4.根据权利要求3所述的辅助下套管及固井用振荡装置，其特征在于：所述下安全挡套的上部外周嵌装有斯特封与弹簧筒体内壁实现密封；所述振荡轴螺纹段的下方还设有振荡轴密封段，所述振荡轴密封段的外周设有振荡轴密封槽，所述振荡轴密封槽中嵌装有振荡轴密封圈与所述下安全挡套的下部内壁实现密封。5.根据权利要求1所述的辅助下套管及固井用振荡装置，其特征在于：所述碟簧的最顶部和...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴波，陈小元，王委，陈勇，王治国，张辉，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，
类型：新型
国别省市：
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