一种可控水力振荡器制造技术

一种可控水力振荡器，涉及石油机械技术领域，该可控水力振荡器包括振荡机构和控制机构，所述振荡机构用于将所述水力振荡器产生的压力波动转换为轴向振动；所述控制机构用于控制所述水力振荡器的轴向振动的启动和停止；本发明专利技术的控制机构可用于控制第二容置腔与内部流道处于连通或关闭状态。当钻井中不需要振动时，通过投球方式，将控制机构的调整芯轴调整到第二位置，内部流道与第二容置腔断开，内部压力变化无法进入第二容置腔，不会产生振动；当钻井中需要振动时，通过投球方式，将控制机构的调整芯轴调整到第一位置，内部流道与第二容置腔连通，压力变化可以进入第二容置腔，产生振动。生振动。生振动。

【技术实现步骤摘要】
一种可控水力振荡器


[0001]本专利技术涉及水力振荡器
，具体涉及一种可控水力振荡器。

技术介绍

[0002]在石油天然气钻井过程中经常遇到托压的情况，需要使用水力振荡器产生轴向振动，解决托压问题，提高机械钻速。由于地层原因或钻井设计要求，在个别地层不需要水力振荡器起作用，防止起到反面效果，需要使水力振荡器处于不工作状态，满足现场要求。常规水力振荡器一直处于工作状态，不能达到预想的效果。
[0003]中国专利技术专利CN201220249059.0公开了一种钻井用水力振荡器，由水力驱动总成、定阀总成、底部总成、振动短节组成，振动短节与水力驱动总成相连，转子与振动阀相连，定阀总成安装在底部总成上，动力壳体与底部总成相连。钻井液驱动转子旋转，转子带动振动阀振动，使振动阀和定阀的流通孔相互交错，调制出简谐性压力波，压力波向上传递给碟形弹簧，带动振动壳体在轴向发生持续的简谐性振动，有效改善钻柱与井壁的摩擦阻力，提高钻进速度。但该技术方案中没有用于打开或者关闭上述振荡功能的水力振荡器控制机构。
[0004]在水力振荡系统中，水力振荡器产生的压力波动作用于振荡机构上，在水力振荡器工作时，振荡机构始终处于工作状态，无法调整其是否处于工作状态。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术中所存在的上述技术问题提供了可控水力振荡器，能够通过投球控制水力振荡器是否产生轴向振动。
[0006]为实现上述技术目的，本专利技术实施方式提供了一种可控水力振荡器，包括振荡机构和控制机构，所述振荡机构用于将所述水力振荡器产生的压力波动转换为轴向振动；所述控制机构用于控制所述水力振荡器的轴向振动的启动和停止；
[0007]所述振荡机构包括主轴、碟簧、主轴接头、活塞壳体、活塞和挡圈；其中，所述碟簧位于所述主轴的外侧，所述主轴接头与所述主轴螺纹连接；所述活塞位于所述主轴接头和所述活塞壳体之间的第一环形空间内；所述挡圈与所述主轴接头的下端螺纹连接，所述挡圈用于限制所述活塞轴向方向的运动幅度；
[0008]所述控制机构包括调整芯轴、轴承、弹簧和下接头；所述调整芯轴位于所述主轴接头的内侧；所述调整芯轴与所述主轴接头可上下滑动且密封连接；所述调整芯轴的下端与所述轴承的上端相抵，所述轴承的下端与所述弹簧的上端相抵；所述弹簧的下端与所述下接头固定连接；所述下接头与所述活塞壳体通过螺纹连接；所述下接头上固定设有径向延伸的销钉；所述调整接头的外轮廓设有大致沿着周向延伸的凹槽；所述销钉与所述凹槽嵌合；
[0009]所述凹槽包括多个间隔排列的第一位置和第二位置，所述第一位置和第二位置具有不同的高度；所述第一位置的高度位置低于所述第二位置的高度位置；所述凹槽内还设
有第三位置，所述第三位置在轴向上位于第一、第二位置的相对侧，且在周向上位于相邻的两个第一位置和第二位置之间；
[0010]两个相邻的所述第三位置之间形成向第一、第二位置侧突起的第一导向角；从周向上看，在所述第一导向角的第一侧形成有与所述第一位置在轴向方向相对的第一斜面；
[0011]相邻的第一位置和第二位置之间形成有向第三位置侧突起的第二导向角；从周向上看，第二导向角的所述第一侧形成有与所述第三位置在轴向方向相对的第二斜面；
[0012]所述调整芯轴设有轴向延伸并贯穿该调整芯轴的芯轴内孔；所述芯轴内孔的顶部设有缩孔部；所述缩孔部的内孔孔径小于所述芯轴内孔的孔径；在所述调整芯轴的上端还设有连通所述调整芯轴的上端面和所述芯轴内孔的节流孔；
[0013]所述芯轴内孔内形成与所述主轴、所述下接头的内孔连通的第一容置腔；所述主轴接头与所述活塞壳体之间的环形腔体为第二容置腔；所述活塞位于所述第二容置腔内；在所述调整芯轴的侧壁上设有径向延伸的连通孔；调整芯轴能够沿着其轴线方向上下滑动，当所述调整芯轴处于第二位置时，所述连通孔被主轴接头封闭；当所述调整芯轴处于第一位置时，连通孔能够连通第一容置腔和第二容置腔。
[0014]优选地，所述活塞的内轮廓与所述主轴接头可轴向滑动且密封连接；所述活塞的外轮廓与所述活塞壳体可轴向滑动且密封连接。
[0015]优选地，所述节流孔可为多个，多个所述节流孔围绕所述调整芯轴轴线均匀布设。
[0016]优选地，所述弹簧的下端抵在滤网的上端面，所述滤网的下端面与所述下接头相抵，所述滤网的外壁上设有多个过水缝隙。
[0017]优选地，所述滤网的底壁上设有多个过水孔。
[0018]优选地，所述滤网的外侧底壁设有多个支撑爪，相邻的两个支撑爪之间设有能够通过泥浆的孔道。
[0019]优选地，所述滤网的外侧设有环形凹槽。
[0020]优选地，所述水力振荡器还包括波动发生机构，所述波动发生机构安装于所述控制机构的下侧，所述波动发生机构包括外壳体、芯轴、动阀块和定阀块，所述外壳体与所述下接头固定连接，所述芯轴位于所述外壳体的内部，所述芯轴与所述外壳体之间的第二环形空间内设有涡轮单元，所述芯轴的下端与所述动阀块连接，所述定阀块与所述外壳体连接，所述动阀块的端面与所述定阀块的端面相抵，所述芯轴的上端安装有切换体，所述切换体上设有与所述芯轴的内孔连通的中心孔和与所述第二环形空间连通的边缘孔，所述边缘孔的孔径小于所述中心孔的孔径，所述边缘孔位于所述中心孔的上侧；所述定阀块上设有多个围绕其轴线均匀布设的第一通孔，所述动阀块上设有多个围绕其轴线均匀布设的第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔均位于所述第二环形空间内。
[0021]优选地，所述可控水力振荡器还包括底部接头和滤网，所述底部接头与所述外壳体的下端连接，所述滤网设于所述底部接头的内孔中。
[0022]优选地，所述切换体与所述调整芯轴固定连接，所述芯轴与所述切换体转动连接。
[0023]本专利技术实施方式中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本专利技术的控制机构可用于控制第二容置腔与内部流道处于连通或关闭状态。当钻井中不需要振动时，通过投球方式，将控制机构的调整芯轴调整到第二位置，内部流道与第二容置腔断开，内部压力变化无法进入第二容置腔，不会产生振动；当钻井中需要振动时，通过投球
方式，将控制机构的调整芯轴调整到第一位置，内部流道与第二容置腔连通，压力变化可以进入第二容置腔，产生振动。
附图说明
[0024]图1为本专利技术一种实施方式的可控水力振荡器的结构示意图。
[0025]图2为图1下半部分的放大图。
[0026]图3为图1中的调整芯轴外圆展开图。
[0027]图4为本专利技术另一种实施方式的可控水力振荡器的结构示意图。
[0028]图5为本专利技术又一种实施方式的可控水力振荡器的结构示意图。
[0029]图中，
[0030]1‑
主轴，2
‑
碟簧，3
‑
主轴接头，4
‑
活塞壳体，5
‑
活塞，6
‑
挡圈，7
‑
调整芯轴，71
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可控水力振荡器，其特征在于，包括振荡机构和控制机构，所述振荡机构用于将所述水力振荡器产生的压力波动转换为轴向振动；所述控制机构用于控制所述水力振荡器的轴向振动的启动和停止；所述振荡机构包括主轴、碟簧、主轴接头、活塞壳体、活塞和挡圈；其中，所述碟簧位于所述主轴的外侧，所述主轴接头与所述主轴螺纹连接；所述活塞位于所述主轴接头和所述活塞壳体之间的第一环形空间内；所述挡圈与所述主轴接头的下端螺纹连接，所述挡圈用于限制所述活塞轴向方向的运动幅度；所述控制机构包括调整芯轴、轴承、弹簧和下接头；所述调整芯轴位于所述主轴接头的内侧；所述调整芯轴与所述主轴接头可上下滑动且密封连接；所述调整芯轴的下端与所述轴承的上端相抵，所述轴承的下端与所述弹簧的上端相抵；所述弹簧的下端与所述下接头固定连接；所述下接头与所述活塞壳体通过螺纹连接；所述下接头上固定设有径向延伸的销钉；所述调整接头的外轮廓设有大致沿着周向延伸的凹槽；所述销钉与所述凹槽嵌合；所述凹槽包括多个间隔排列的第一位置和第二位置，所述第一位置和第二位置具有不同的高度；所述第一位置的高度位置低于所述第二位置的高度位置；所述凹槽内还设有第三位置，所述第三位置在轴向上位于第一、第二位置的相对侧，且在周向上位于相邻的两个第一位置和第二位置之间；两个相邻的所述第三位置之间形成向第一、第二位置侧突起的第一导向角；从周向上看，在所述第一导向角的第一侧形成有与所述第一位置在轴向方向相对的第一斜面；相邻的第一位置和第二位置之间形成有向第三位置侧突起的第二导向角；从周向上看，第二导向角的所述第一侧形成有与所述第三位置在轴向方向相对的第二斜面；所述调整芯轴设有轴向延伸并贯穿该调整芯轴的芯轴内孔；所述芯轴内孔的顶部设有缩孔部；所述缩孔部的内孔孔径小于所述芯轴内孔的孔径；在所述调整芯轴的上端还设有连通所述调整芯轴的上端面和所述芯轴内孔的节流孔；所述芯轴内孔内形成与所述主轴、所述下接头的内孔连通的第一容置腔；所述主轴接头与所述活塞壳体之间的环形腔体为第二容置腔；所述活塞位于所述第二容置腔内；在所述调整芯轴的侧壁上设有径向延伸的连通孔；调整芯轴能够沿着其轴线方向上下滑动，当所述调整芯轴处于第二位置时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠领，于广海，袁雷，李涛，王华建，曹锐，庞文焕，
申请(专利权)人：德州联合石油科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：